Khi nào nên sử dụng dây xoắn đôi?

Tôi biết một số ứng dụng sử dụng cặp xoắn và lý do tại sao chúng được sử dụng trong các ứng dụng đó, nhưng tôi muốn biết thêm về những lợi ích và bất lợi của việc sử dụng dây xoắn đôi để tôi có thể chọn phù hợp dựa trên những gì tôi đang thiết kế.

Ví dụ, tôi hiểu việc sử dụng một cặp xoắn trong tín hiệu vi sai. Điều này giúp giảm tiếng ồn vì cả hai dây đều nhận được cùng một nhiễu mà sau đó có thể được loại bỏ bằng bộ khuếch đại vi sai.

Tôi cũng nhớ đã đọc cách đây khá lâu về một lò rèn cảm ứng nơi sản lượng điện năng thấp hơn đáng kể so với dự đoán. Chàng trai phát hiện ra rằng sự phân tách công suất dẫn đến các thiết bị điện tử bao quanh một khu vực rộng lớn, tạo ra độ tự cảm thêm (hoạt động như một bộ lọc thông thấp làm giảm hệ số công suất). Bằng cách chạm vào các dây nguồn trong một bó, độ tự cảm đi lạc đã được loại bỏ.

Có vẻ như các cặp xoắn mang lại lợi ích khi điện cảm hoặc cảm ứng là mối quan tâm, nhưng đây là lúc sự hiểu biết của tôi chấm dứt.

Những lợi thế và bất lợi của các cặp xoắn, và những ứng dụng nào làm cho chúng có lợi?

EDIT: Vấn đề về độ tự cảm dường như không được giải quyết ở nơi khác, chỉ ra một ứng dụng mà các cặp xoắn là hữu ích, không được giải quyết bên ngoài câu hỏi này. Tương tự, một bình luận nêu lên vấn đề về điện dung được thêm vào, không được đề cập trong câu hỏi liên kết.

Có hai lợi thế chính cho cặp xoắn

• Giảm độ tự cảm bằng cách xoắn các dây với nhau, bạn đang giảm diện tích kèm theo và do đó độ tự cảm.$L = N^2 \cdot \frac{\mu \cdot Ae}{l}$$Ae$

• Vặn các dây với nhau có nghĩa là chúng gần nhau và do đó, bất kỳ tiếng ồn nào phát ra trong một dây dẫn cũng nên được chọn trong dây dẫn khác. Một phép đo khác biệt không nên nhìn thấy nó.

Mặt trái rõ ràng là chi phí. Bạn sẽ trả nhiều hơn một chút nếu bạn mua một cặp xoắn hoặc bạn có thể tự xoắn chúng nhưng nếu bạn cho rằng thời gian của bạn không miễn phí thì đây cũng là một chi phí phụ.

Xây dựng nhận xét của @ ThePhoton theo yêu cầu của @ WarrenHill.

Chữ X màu đen là một từ trường tăng dần chỉ vào trang. Dạng không tách rời của luật Faraday nói In từ này có nghĩa là có điện áp cảm ứng xung quanh các vòng dây. Như được minh họa dưới đây, điện áp cảm ứng trên một dây trong một vòng bị hủy bởi điện áp gây ra trong cùng một dây trên vòng tiếp theo.

Điều này hoạt động tốt nhất nếu từ trường thay đổi với tốc độ không đổi dọc theo chiều dài của cặp xoắn. Nếu sự thay đổi không đổi dọc theo chiều dài của cặp xoắn, thì điện áp cảm ứng trong một vòng sẽ hủy hoàn toàn điện áp cảm ứng trong vòng tiếp theo. Tốc độ xoắn phải nhỏ hơn bước sóng của EMI mà bạn đang cố gắng chặn. Bạn có thể tưởng tượng nếu bạn đang xử lý một sóng điện từ có bước sóng bằng tốc độ xoắn, bạn sẽ nhận được rất nhiều khớp nối vì dấu hiệu của từ trường sẽ thay đổi vòng lặp thành vòng lặp, làm cho các điện áp cảm ứng tăng lên thay vì hủy bỏ .