04 | 12 | 2020
Главное меню
Смотри
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 4024
Просмотры материалов : 11775622

Коллеги
Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Bot]
  • [Mail.Ru]
  • [Yandex]
Сейчас на сайте:
  • 10 гостей
  • 3 роботов
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
Последние новости
Характеристический импеданс PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
21.06.2012 11:27

Характеристический импеданс

Предположим, однако, что у нас было множество параллельных провода бесконечной длины, без лампы в конце. Что произойдет, когда мы закрываем выключатель? Будучи, что нет больше грузом на конце провода, эта схема является открытым. Будут ли там нет вообще?

Вождение бесконечные линии электропередачи.

Несмотря на то, удалось избежать сопротивления провода за счет использования сверхпроводников в этом "мысленный эксперимент", мы не можем исключить емкость по длине провода "Любая пара проводников, разделенных изолирующей среды создает емкость между проводниками. (Рисунок ниже )

Эквивалентная схема показывает паразитной емкости между проводниками.

Напряжение между двумя проводниками создает электрическое поле между проводниками. Энергия хранится в электрическом поле, и эта хранения энергии приводит к оппозиции к изменению напряжения. Реакция емкости от изменения напряжения описывается уравнением г = C (де / дТ), который говорит нам, что нынешние будут привлечены пропорционально скорости напряжения на изменения с течением времени. Таким образом, когда переключатель замкнут, емкость между проводниками будут реагировать на резкое увеличение напряжения на зарядку и рисование ток от источника. В соответствии с уравнением, мгновенный рост напряжении (как производства совершенное замыкание переключателя) приводит к бесконечным зарядный ток.

Тем не менее, ток парой параллельных проводов не будет бесконечным, потому что существует ряд импеданса вдоль проводов из-за индуктивности. (Рис. ниже ) Помните, что ток через любой провод развивается магнитного поля пропорциональна величине. Энергия хранится в магнитном поле (см. рис ниже ), и эта хранения энергии приводит в оппозиции к изменению тока. Каждый провод развивает магнитное поле, как оно несет зарядный ток для емкости между проводами, и при этом снижается напряжение в соответствии с индуктивностью уравнение E = L (ди / Л). Это падение напряжения ограничивает напряжение скорости от изменения через распределенные емкости, предотвращая ток никогда не достигая бесконечной величины:

Эквивалентная схема показывает паразитной емкости и индуктивности.

Напряжение емкости расходы, текущий индуктивность зарядов.

Поскольку электроны в два провода передачи движения и друг от друга почти со скоростью света, "волны" напряжения и тока изменения будут распространяться по всей длине провода на той же скорости, что приводит к распределенной емкости и индуктивности постепенно зарядка для полного напряжения и тока, соответственно, следующим образом: (рис. ниже , ниже , ниже , ниже )

Незаряженных линии передачи.

Начало распространения волны.

Продолжить волн.



Распространить на скорость света.

В результате этих взаимодействий является постоянным током ограниченной величины через батарею источника. Так как провода бесконечно долго, их распределенной емкости никогда не будет полной зарядки источника напряжения, а их распределенной индуктивности никогда не позволит неограниченный ток зарядки. Другими словами, эта пара проводов будет использовать ток от источника до тех пор, как переключатель замкнут, ведет себя как постоянную нагрузку. Нет больше проводов просто проводники электрического тока и напряжения носители, но в настоящее время представляет собой цепь компонент в себе, с уникальными характеристиками. Нет больше двух проводов просто пара проводов, а линии электропередачи.

В постоянной нагрузки, реакция линии на приложенное напряжение резистивный, а не реактивным, несмотря на то, состоит исключительно из индуктивности и емкости (при условии, сверхпроводящие провода с нулевым сопротивлением). Мы можем сказать это, потому что нет никакой разницы с точки зрения аккумулятора между резистором вечно рассеивания энергии и бесконечной линии электропередачи вечно поглощать энергию. Импеданс (сопротивление) этой линии в омах называют волновым сопротивлением, и это зафиксировано в геометрии двух проводников. Для параллельно-х проводной линии с изоляцией из воздуха, волновое сопротивление можно рассчитать следующим образом:

Если линия является коаксиальный в строительстве, волновое сопротивление следует другое уравнение:

В обоих уравнениях, одинаковые единицы измерения должны быть использованы как в условиях фракция. Если изоляционный материал, кроме воздуха (или вакуума), как волновое сопротивление и скорость распространения будут затронуты. Отношение истинного распространения линии передачи на скорости и скорости света в вакууме называется фактор скорости этой линии.

Скорость фактором является чисто фактором относительной диэлектрической проницаемости диэлектрического материала (иначе известная как ее диэлектрической проницаемости), определяемая как отношение диэлектрической поле материала, что и чистый вакуум. Коэффициент укорочения любой тип кабеля - коаксиальный или иначе - может быть вычислена достаточно просто по следующей формуле:

Волновое сопротивление также известен как природный сопротивление, и это относится к эквивалентным сопротивлением линии передачи, если бы бесконечно долго, из-за распределенной емкости и индуктивности, как напряжение и ток «волны» распространяется по всей его длине на скорость распространения равна некоторые крупные доли скорости света.

Это можно увидеть в любом из первых двух уравнений, волновое сопротивление линии передачи в (Z 0) увеличивается по мере увеличения расстояния проводника. Если проводники удаляются друг от друга, распределенная емкость будет уменьшаться (больше расстояние между конденсатором "тарелки") и распределенной индуктивности будет увеличиваться (до отмены двух противоположных магнитных полей). Менее параллельную емкость и индуктивность больше, тем меньше ток по линии для любого количества приложенного напряжения, которое по определению является большим сопротивлением. Наоборот, в результате чего два проводника ближе друг к другу параллельно увеличивает емкость и уменьшает индуктивность. Оба изменения приводят к большой ток для данного напряжения, приравнивая меньше сопротивления.

Запрет любой диссипативные эффекты, такие как диэлектрик "утечки" и сопротивление проводника, волновое сопротивление линии передачи равна квадратному корню из отношения индуктивность линии на единицу длины разделены емкость линии на единицу длины:

  • ОБЗОР:
  • Линия передачи представляет собой пару параллельных проводников выставке определенных характеристик в связи с распределенной емкости и индуктивности вдоль его длины.
  • Когда напряжение резко прилагается к одному из концов линии, как напряжение "волна" и нынешней "волны" распространяются вдоль линии почти до скорости света.
  • Если напряжение подается на одном конце бесконечно длинные линии, линия будет использовать ток от источника постоянного тока, как будто это постоянное сопротивление.
  • Волновое сопротивление (Z 0) линии это сопротивление было бы выставлять, если она была бесконечной длины. Это полностью отличается от утечки сопротивление диэлектрика, разделяющего два проводника, а также металлические сопротивления проводов самих себя. Волновое сопротивление является чисто функцией емкости и индуктивности распределенных по длине линии, и будет существовать, даже если диэлектрическая были совершенны (бесконечное сопротивление параллельно) и сверхпроводящего провода (ноль последовательное сопротивление).
  • Скорость фактором является дробное значение, касающиеся скорости распространения линии передачи к скорости света в вакууме. Значения находятся в диапазоне между 0,66 и 0,80 для типичных двухпроводной линии и коаксиальные кабели. Для любого типа кабеля, она равна обратной (1 / х) корень квадратный из диэлектрической проницаемости изоляции кабеля.
 
Для тебя
Читай
Товарищи
Друзья