سیم به عنوان یک هادی الکتریکی تعریف میشود، در حالی که کابل به عنوان گروهی از سیمهای (رساناها) عایق بندی شده تعریف میشود که در یک روکش قرار گرفتهاند. روکش یک ماده غیر رسانا با خواص محافظتی برای محافظت از قسمت رسانای سیم/کابل است. اگر چه سیم رسانای خوبی است، اما همچنان میتواند مقداری مقاومت داشته باشد. سیمها و کابلها را میتوان از مواد مختلفی مانند مس، طلا و آلومینیوم ساخت.
مواد هر کدام مقاومت های متفاوتی دارند. سیم ضخیم مقاومت کمتری نسبت به سیم نازک ساخته شده از همان ماده خواهد داشت. مقاومت سیم میتواند متناسب با تغییر دما یا طول سیم تغییر کند. اندازه سیم نشان دهنده قطر هادی فلزی سیم است. هنگام انتخاب اندازه سیم، باید گیج سیم، ظرفیت سیم و کاربرد سیم را در نظر بگیرید. اگر سیم خیلی کوچک باشد، جریان زیادی از آن عبور میکند و باعث میشود که سیم قدرت بیشتری را به شکل وات کاهش دهد، زیرا مقاومت بالایی دارد.
انواع سیم و کابل
انواع سیم
سیمهای جامد در مقابل رشتهای دو دسته سیمهای تک هادی، جامد و رشتهای (همچنین بافتهشده) نامیده میشوند. سیم جامد سفت است و الکتریسیته را بهتر هدایت میکند. سیم رشتهای از سیمهای کوچکتر تشکیل شده است که به هم بافته شدهاند. سیمهای رشتهای در صورت خم شدن مکرر کمتر مستعد شکستگی هستند، به همین دلیل است که این نوع سیم در شارژرهای تلفن رایج است.
- سیم جامپر: سیمهای رشتهای منعطف از پیش برششده با طولهای مختلف هستند که در هر انتهای آن یک رابط یا پین وجود دارد، که معمولاً برای میاناتصال اجزای یک بردبورد یا سایر نمونههای اولیه یا مدار آزمایشی، در داخل یا با تجهیزات یا اجزای دیگر، بدون لحیم کاری استفاده میشود. این سیم معمولاً سیم عایق تک هادی است که در کاربردهای جریان کم و ولتاژ پایین برای ایجاد اتصالات داخلی استفاده میشود. هنگامی که سیم قلاب به طول مورد نظر بریده شود، میتوان از سیم کش برای جدا کردن عایق استفاده کرد و به هادی فلزی اجازه میدهد تا به مدار متصل شود.
- سیم مگنت: یک سیم مسی یا آلومینیومی است که با یک لایه بسیار نازک عایق پوشانده شده است. سیم مگنت به چندین لایه سیم اجازه میدهد تا بدون اتصال کوتاه به هم بپیچند. هنگامی که سیم به یک سیم پیچ پیچیده میشود و انرژی میگیرد، یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد میکند. سیم مگنت اغلب در ترانسفورماتورها، موتورها، آهنرباهای الکتریکی، سیم پیچهای تسلا و سایر کاربردها (که نیاز به سیم پیچهای محکم سیم عایق دارند) استفاده میشود.
- سیم وایرپ یا wire wrap: سیمی نازک برای تعمیرات و سیم کشی بردهای الکترونیکی و ابزاری کاربردی برای پیچاندن سیم لخت شده به دور پایه قطعات الکترونیک میباشد. این سیم بسیار انعطاف پذیر و عایق و در عین حال در برابر سایش مقاوم است. اتصالات ایجاد شده با این سیم نسبت به اتصالات لحیم کاری قابل اعتمادتر است زیرا سیم با تیر تماس برقرار میکند.
- سیم عضله: یک سیم بسیار نازک ساخته شده از نیتینول است که به دلیل توانایی آن در انقباض هنگام اعمال جریان الکتریکی شناخته شده است. این سیم برای ضامنهای میکرو در لپ تاپهای Microsoft® Surface Book استفاده شده است.
انواع کابل
همانطور که قبلا ذکر شد، کابل مجموعهای از سیمهای عایق بندی شده است که در یک روکش قرار گرفتهاند. به طور معمول، یک کابل حداقل یک سیم داغ برای انتقال جریان، یک سیم خنثی و یک سیم اتصال به زمین دارد. کابلها بر اساس تعداد سیمهای موجود در آن و اندازه / گیج آنها طبقه بندی میشوند. کابلها با یک سری حروف و به دنبال آن یک عدد، یک خط تیره و یک عدد دیگر مشخص میشوند. حروف نوع عایق را نشان میدهد، عدد اول نشان دهنده مقاومت سیمها در کابل است و عدد زیر خط تیره نشان دهنده تعداد هادیهای جداگانه در کابل است. اگر یک G از عدد نهایی پیروی کند، به این معنی است که کابل به یک سیم زمین غیر جریانی نیز مجهز است.
- کابلهای برق متناوب: جریان و ولتاژ برق خانگی را به طور ایمن به یک دستگاه الکترونیکی، معمولاً منبع تغذیه AC به DC، منتقل میکنند. هادیهای عایق بندی شده جداگانه داخل یک محافظ بیرونی بادوامتر قرار دارند و با اتصالاتی در یک یا هر دو انتها نصب شدهاند. اندازه و تعداد رسانا، درجه جریان و ولتاژ، درجه حرارت و تاییدیههای نمایندگی معمولاً در امتداد محافظ چاپ میشوند.
- کابل چند رسانا: نوعی سیم رشتهای است که در آن هر کابل 2 تا 60 هادی مجزا را در داخل یک غلاف مشترک قرار میدهد. در داخل غلاف میتوان هر دو هادی رشتهای و جامد را به هم متصل کرد. از این کابلها می توان برای اتصال وسایل سنگین، در الکترونیک پزشکی، در سیستمهای صوتی و غیره استفاده کرد.
- کابل نواری: مجموعهای از سیمهای تک هادی است که به صورت روبانی در کنار هم به هم متصل شدهاند. این کابلها از چندین سیم رسانای در کنار هم قرار گرفته تشکیل شدهاند تا کابلهای مسطح و عریض ایجاد کنند. این کابل به کابل فلت یا کابل چندسطحی نیز معروف است. سیمها مانند سایر انواع کابلها در یک غلاف محافظ در کنار هم قرار نمیگیرند، بلکه به صورت جداگانه عایق بندی شدهاند. کابلهای نواری اغلب زمانی استفاده میشوند که فضا در یک برنامه محدود باشد و برای انتقال داده و ارتباطات و اغلب برای برنامههای کابل کامپیوتر انتخاب میشوند.
- کابل کواکسیال: یک هادی مرکزی عایق دارد که توسط یک محافظ سیم بافته شده احاطه و در یک غلاف بیرونی سخت محصور شده است. کواکسیال به معنای دو یا چند فرم خطی سه بعدی است که یک محور مشترک دارند. این کابل، انتقال سیگنالهای الکتریکی با فرکانس بالا را با تلفات کم حمل میکند. برخی از کاربردها شامل حمل سیگنالهای تلویزیون کابلی، کابلهای شبکه اینترنت باند پهن، اتصال فرستندهها و گیرندههای رادیویی به آنتنهای آنها است. این نوع کابل عموماً در کابل تلویزیون استفاده میشود زیرا عملکرد آن نسبت به یک کابل جفت تابیده (مخابراتی) پایدارتر است.
- کابل بلندگو: دو یا چند هادی الکتریکی (معمولا مسی) است که به صورت جداگانه توسط پلاستیک یا لاستیک عایق بندی شدهاند. این دو سیم از نظر الکتریکی یکسان هستند اما برای شناسایی قطبیت سیگنال صوتی درست، علامت گذاری شدهاند. کابل بلندگو برای اتصالات الکتریکی بین بلندگوها و منابع تقویت کننده استفاده میشود. سه ویژگی کلیدی الکتریکی وجود دارد: مقاومت، ظرفیت خازنی و اندوکتانس. مقاومت کم باعث میشود قدرت بیشتری از منبع از طریق سیم پیچ بلندگو تامین شود که به معنای صدای بیشتر است.