Тема: Обьясните про волновое сопротивление
Добрый день всем уважаемым участникам форума.
Вопрос этот мучает меня давно. Несколько моих попыток узнать что это такое, ни к чему не привели. Точнее я узнал что это "сопротивление которое испытывает волна". Только мне от этого никак не легче Совершенно непонятно, почему этот термин используется в контектсе согласования (в частности если речь идет о коаксиальном кабеле). Тоесть это не сопротивление удельного метра (к примеру) кабеля а сопротивление между центральной жилой и оплеткой? Или сопротивление центральной жилы?
Читал, что для правлильного согласования нужен правлиьный кабель. К примеру 50 Ом. Тоесть сам этот кабель является нагрузкой ? А как сопротивление меняется с длинной? Тоесть у кабеля длиной 10 метров будет сопротивление какое?
Извините за тупой вопрос, но при попыте узнать что это такое все время натыкаюсь на какие-то сложные формулы вычисления ВС итд. Кто-нибудь смог бы простым языком обьяснить что это?
- Просмотр профиля
- Сообщения форума
- Записи в дневнике
- Просмотр профиля
- Сообщения форума
- Личное сообщение
- Записи в дневнике
- Просмотр профиля
- Сообщения форума
- Личное сообщение
- Записи в дневнике
- Просмотр профиля
- Сообщения форума
- Личное сообщение
- Записи в дневнике
Re: Обьясните про волновое споротивление
Попробую . Волновое сопротивление - это характеристика среды распространения электромагнитной волны. Если для цепи постоянного тока сопротивление элемента есть частное от деления напряжения на его клеммах на ток, протекающий через него, то для электромагнитной волны волновое сопротивление - это частное от деления , скажем так, величины напряжённости электрической составляющей поля к величине напряжённости магнитной составляющей поля . Эта характеристика определяется конструктивными параметрами сечения передающей линии, и больше ни от чего не зависит - ни от длины кабеля, ни от сопротивления нагрузки, ни от выходного сопротивления генератора. Для коаксиальной линии основные конструктивные параметры - диаметр центрального проводника, внутренний диаметр внешнего проводника и значение диэлектрической постоянной материала заполнителя. Для двухпроводной линии - это диаметры проводов, расстояние между ними и параметры материала, заполняющего пространство между проводниками. Типов линий много. Для каждой из них есть своя формула для расчёта волнового сопротивления, в зависимости от конфигурации электромагнитной волны в соответствующей линии.
Для передачи энергии постоянного тока в нагрузку 50 Ом конфигурация проводников значения не имеет, главное, чтобы сопротивление проводников линии было намного меньше, чем 50 Ом нагрузки. Для передачи высокочастотной энергии в нагрузку 50 ом точно так же необходимо, чтобы омическое сопротивление проводников было как можно меньше, но ещё необходимым условием является равенство волнового сопротивления линии передачи и сопротивления нагрузки. В этом случае через кабель с заданным размером сечения можно передать максимальный уровень мощности с наименьшими потерями. Волновое сопротивление космического пространства - 377 Ом, если мне не изменяет память.
- Просмотр профиля
- Сообщения форума
- Личное сообщение
- Записи в дневнике
Волновое сопротивление - это отношение напряжения к току в одной синусоидальной электромагнитной волне, распространяющейся по линии в одном направлении. Это не реальное сопротивление (мощность, например, на нем не рассеивается), а всего лишь удобный для расчетов и анализа происходящих процессов параметр.
В частности, условие распространения одной волны в одном направлении есть равенство сопротивления нагрузки линии ее волновому сопротивлению. Если оно не соблюдено, первичная волна порождает вторичную. Ее обычно называют отраженной, поскольку распространяется она в противоположном первичной направлении. Во вторичной волне отношение напряжения к току тоже всегда равно волновому сопротивлению. А вот в сумме прямой и отраженной волн это уже не соблюдается, что и приводит ко всем тем эффектам, которые, бывает, активно обсуждаются на этом форуме.
Все мы привыкли считать, что волновое сопротивление равно корню квадратному из отношения погонной (на единицу длины) индуктивности к такой же емкости линии. На самом деле это упрощенная формула. Полная же учитывает и погонное сопротивление проводов линии, и погонное сопротивление изоляции между ними. Просто на высокой частоте влияние этих факторов на волновое сопротивление настолько мало, что им можно пренебречь.
Но, например, на нулевой частоте (постоянном токе) волновое сопротивление равно корню квадратному из произведения сопротивления проводов на сопротивление изоляции, а в звуковом диапазоне оно очень сильно изменяется в зависимости от частоты (как, кстати, и скорость распространения волны в линии), часто бывает комплексным (как правило, емкостным), пока не придет к значению, указанному в паспорте кабеля. Поэтому, например, 50 Ом для 50-омного кабеля на частоте 1 кГц вовсе не согласованная нагрузка!