Stromkabel funktionieren nach dem Ohmschen Gesetz und den Prinzipien der elektromagnetischen Induktion. Wenn eine Spannung an die Enden des Leiters eines Stromkabels angelegt wird, entsteht im Leiter ein elektrischer Strom-gemäß dem Ohmschen Gesetz, I=U/R (wobei I den Strom, U die Spannung und R den Widerstand des Leiters darstellt)-und dadurch die Übertragung elektrischer Energie ermöglicht. Während dieses Übertragungsprozesses erzeugt der Eigenwiderstand des Leiters eine Joulesche Erwärmung, definiert durch die Formel Q=I²Rt (wobei Q die Wärmeenergie und t die Zeit darstellt); Daher ist es unbedingt erforderlich, den Widerstand des Leiters so gering wie möglich zu halten, um den Energieverlust zu reduzieren. Die Isolierschicht spielt eine entscheidende Rolle, indem sie den Leiter elektrisch von der Außenumgebung isoliert, sicherstellt, dass der Strom genau entlang des Leiterpfads fließt und Stromlecks verhindert. Das Isoliermaterial zeichnet sich durch einen hohen elektrischen Widerstand aus und verhindert so effektiv das Entweichen von Strom in die Umgebung.
Die Funktion der Abschirmschicht beruht auf der Nutzung der Prinzipien der elektromagnetischen Induktion. Wenn das Kabel einem schwankenden externen elektromagnetischen Feld ausgesetzt ist, schreibt das Faradaysche Gesetz der elektromagnetischen Induktion vor, dass innerhalb der Abschirmschicht ein induzierter Strom erzeugt wird. Das durch diesen induzierten Strom erzeugte Magnetfeld ist der Richtung des externen elektromagnetischen Feldes entgegengesetzt und neutralisiert so die Störungen, die das externe Feld andernfalls auf die im Kabel fließenden Signale oder Ströme ausüben würde. Gleichzeitig wird das elektromagnetische Feld, das durch den im Kabel fließenden Strom erzeugt wird, durch die Abschirmschicht auf eine bestimmte Grenze begrenzt; Dies verhindert die Emission elektromagnetischer Störungen, die andere externe Geräte stören könnten, und gewährleistet so eine stabile und effiziente Übertragung elektrischer Energie über das Stromkabel.
