耳機線實驗室
貴一點的線,電流就走得不一樣?
先猜、再試,讓數字告訴你。
- 01 頻率與尺寸
- 02 材料比一比
- 03 換線的差別
電流會擠到表面嗎?
先預測:20 kHz、直徑 0.1 mm 的單股銅線,集膚深度比半徑大還是小?選好再動手。
無氧銅、4N/6N OCC 不以名稱虛構精確電阻率。這裡共用銅基準;合金成分未知,也不給任意數值。
這裡算的是多股導體的總截面積,與前兩關的單股直徑不同。耳機固定為理想 32 Ω 電阻。
猜錯也沒關係,實驗就是拿來修正想法的。
✳ 你已完成耳機線實驗室!
判斷集膚效應,先看頻率與尺寸。比較材質,還要固定線長與截面積。別把微小的數值差異直接當成音質差異。
手感、耐用度與接頭接觸品質,也是選線時實際有用的考量。這個模型不模擬耳機頻率響應,也不預測你是否聽得出差別。
先猜猜看。
選一個預測,開啟你的導線觀察台。
剖面隨尺寸自動放大。δ 超過半徑時整面著色;虛線內部仍可導電,不是空心或絕緣區。
換材料,差了多少?
同一條線,固定長度與截面積,比較兩種材料。
| 材料 | 來回電阻 | 電平衰減 |
|---|---|---|
| 銅 | ||
| 純銀 |
衰減以正值顯示,越接近 0 表示損失越少。這是電壓比例換算,不是聽感評分。
模型、條件與資料來源
室溫非磁性導體,銅電阻率採 1.68 × 10⁻⁸ Ω·m,純銀採 1.59 × 10⁻⁸ Ω·m。δ = √(ρ / (πfμ₀)),μ₀ = 4π × 10⁻⁷ H/m。20 kHz 下銅約 0.461 mm、銀約 0.449 mm。這是特徵深度,並非電流的硬邊界;剖面僅畫出尺度,不求解圓柱內部的電流密度。
第三關獨立採直流電阻 R = ρ × 2L / A,以及理想零輸出阻抗電源、32 Ω 純電阻耳機。衰減 = 20 log₁₀((32 + R) / 32)。忽略接頭、電感、電容、鄰近效應與集膚造成的交流電阻增量,不是完整音訊線材模型。一般多股絞線不等於每股絕緣的 Litz 線。
教學依據:使用者提供的影片逐字稿。公式參考:IEEE:Skin effect ↗。兩種材料的數值是示例常數,不代表個別商品實測。