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ich beschäftige mich schon seit einiger zeit damit aber bin mir nicht sicher ob ich es auch richtg verstanden habe. handelt es sich dabei um den widerstand den eine leitung gegen eine elektromagnetische welle hat. aber wieso spielt dabei die leitungslänge keine rolle und was hat das mit den verschiedenen frequenzen auf sich bitte keine verweise auf wikipedia und elektro kompedium
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Der Wellenwiderstand gehoert zu einer Leitung und ist durch dessen Geometrie gegeben. Eine Leitung ist ein Stueck Medium, in der sich die Welle ausbreiten kann. Der Wellenwiderstand bezeichnet das Verhaeltnis zwischen Strom umd Spannung. Wenn man eine Leitung mit dem wellenwiderstand abschliesst, wird nichts reflektiert. Ist etwas abgehoben. Ja.
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"Wenn man eine Leitung mit dem wellenwiderstand abschliesst" Was soll den bitte abschliessen heißen ?
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Wenn man das eine Ende der Leitung offen laesst, wird die Welle reflektiert. Man muss das gesehen haben, um es auch zu glauben ... Die Leitung kann offen, kurzgeschlossen und abgeschlossen sein. Oder was dazwischen. Abgeschlossen ist irgendwo zwischen offen und kurzgeschlossen.
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1. Bei einer Leitung ohne Last (Re = unendlich) wirkt die Leitung kapazitiv, wegen ihrer verteilten Kapazität (Kapazitätsbelag). Bei einer Leitung mit Kurzschluss am Ende (Re = 0) wirkt die Leitung induktiv wegen ihrer verteilten Induktivität (Induktivitätsbelag) Irgendwo dazwischen gibt es einen Wert, wo Induktivität und Kapazität sich gerade kompensieren: Das ist der Wellenwiderstand, der ermöglicht Kap-und ind-freie Übertragung. 2.Eine Leitung gibt an einen Lastwiderstand volle Leistung nur bei einem bestimmten Strom/Spannungsverhältnis ab. Wenn der Lastwiderstand ein anderes Strom/Spannungsverhältnis erzwingt, wird ein Teil des Stroms oder der Spannung in die Leitung zurückreflektiert. Der Widerstand, bei dem z.B. Impulse reflexionsfrei übergeben werden, ist der Wellenwiderstand. 3. Durch die Geometrie einer Leitung werden entweder kap-belag oder ind Belag verändert. Aus dem Verhältnis kap/ind lässt sich ein Widerstand errechenen, das ist der Wellenwiderstand.
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Unterpunkt 2 hat Peter es schon angedeutet, was da mit reinspielt. Das Übertragen der maximalen Leistung bei gleichem (Wellen)widerstand der Quelle, des Übertragungsmediums und der Senke, heißt arbeiten bei Anpassung. Und wie es vorher schon richtig gesagt wurde, werden so Reflexionen der Signale auf der Leitung vermieden. Was heißt nun abschließen eines Bussystems z.B. Der CAN-Bus besitzt 2 Leitungen CAN-High und CAN-Low. Abschließen heißt jetzt einfach an den Enden des Busses jeweils einen (Abschluß-)Widerstand zwischen diese Leitungen zu schalten. Bei CAN sind da 124Ohm üblich. Diese Abschlußwiderstände müssen den Wert des Wellenwiderstandes besitzen.
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Die folgende Beschreibung fand ich bisher am verständlichen. In dem Augenblick, in dem du die Spannung einschaltest, weiß die Spannungsquelle noch nicht, welcher Widerstand am anderen Ende der Leitung angeschlossen ist. Im ersten Augenblick kann man Gleichstromwiderstand und das andere Ende vernachlässigen. Der Strom ist nur durch das Verhältnis von Induktivität und Kapazität der Leitung begrenzt. Das Verhältnis ist unabhängig von der Leitungslänge. Bei tiefen Frequenzen kann man diesen kurzen Augenblick ignorieren. Man rechnet mit dem normalen Kupferwiderstand und dem Widerstand am Ende der Leitung. Bei sehr hohen Frequenzen wandern kurze Strompakete über die Leitung. Man muss nur diesen kurzen Augenblick berechnen. Damit die Berechnungen übersichtlicher werden, hat man Wurzel(L/C) Wellenwiderstand genannt. Ich fand, von diesem Blickwinkel aus, ließen sich die richtigen Erklärungen recht gut verstehen. -- Grüße an das Forum.
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a) besitzt eine einadrige Kupferleitung auch einen Wellenwiderstand? b) hin und rückleitung sind nicht nebeneinander verlegt (Vollkreis zB) Dazwischen der Verbraucher. Wie sind hier die Belege zu bestimmen? Gruß
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Hallo Woodo. Die Pragmatiker aus dem Antennenbau werfen für diese Berechnungen einfach Leitungswellenwiderstand und Feldwellenwiderstand des freien Raums durcheinander. -- Grüße
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Peter R. schrieb: > Irgendwo dazwischen gibt es einen Wert, wo Induktivität und Kapazität > sich gerade kompensieren: Das ist der Wellenwiderstand, der ermöglicht > Kap-und ind-freie Übertragung. Schöne Erklärung, danke!
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Aber ein Frage habe Ich immer noch : Wieso hat die Leitungslänge keinen Einfluss auf den Wellenwiderstand ?
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jaklar schrieb: > Aber ein Frage habe Ich immer noch : > > Wieso hat die Leitungslänge keinen Einfluss auf den Wellenwiderstand ? Wie "Kein Name" schon angedeutet hat, "weiß" der Strom im ersten Moment ja nicht einmal wie lange die Leitung ist, dort muss er ja erst noch durch. Es zählt also nur die Anordnung der Leitung an dem Ort "an dem er gerade ist". Deswegen kann der Wellenwiderstand auch innerhalb einer Leitung variieren, selbst wenn der ohmsche Widerstand überall gleich ist.
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Der Wellenwiderstand ist einfach der komplexe Widerstand der Leitung. also die Summe der Blindwiderstände(Spule + Kondensator). Dieser ist längenunabhängig weil im Verhältnis die beiden Größen gleichmäßig ansteigen (phasenlage beachten) und somit immmer das gleiche wieder bei rauskommt. Er ist wichtig oder aussagefähig weil man normalerweise versucht eine Leistungsanpassung durchzuführen gerade bei HF anwendungen wo sehr kleine Leistungen vorhanden sind. und leistungsanpassung ist immer Ri = Rlast
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@ jaklar (Gast) >Wieso hat die Leitungslänge keinen Einfluss auf den Wellenwiderstand ? Weil der Spannungsimpuls am Eingang einer Leitung sich nur mit endlicher Geschwindigkeit ausbreitet, je nach Leitungsaufbau mit 0,5-0,8 * Lichtgeschwindigkeit. Also "sieht" der Spannungspuls immer nur ein kleines Stück Leitung. Ausserdem hat 1m Leitung (l) hat 1/10 der Kapazität (C) wie 10m, dito mit der Induktivität (L). Das Verhältnis C/l bzw. L/l ist konstant, der Wellenwiderstand ist wurzel (L/C), damit fällt die Länge raus. Siehe Artikel Wellenwiderstand. MfG Falk
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@ Jeso (Gast) >Der Wellenwiderstand ist einfach der >komplexe Widerstand der Leitung. Nicht wirklich, denn der Wellenwiderstand ist im Wesentlichen rein real. >also die Summe der Blindwiderstände(Spule + Kondensator). Käse, eher der Quotient, und selbst dann fehlt die Wurzel.
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@Falk Brunner Wieso soll der Wellenwiederstand real sein. er wird ja durch die blindwiderstände beinflusst. Das er im ergebnis real ist ist klar. die erklärung sollte auch einfach sein das man sich das vorstellen kann wenn man mit so einem thema nichts zu tun hat. Das es in echt nicht so einfach ist ist mir leider aus der realität bekannt. Ist immer ein Problem bei Koax kabel wenn jemand wieder zu stark gezogen hat oder zu stark geknickt. Da kann man dann mit nem Reflektometer sehr schön sehen wie sich die Impedanz des Kabels auf dem Leitungsweg ändert.
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Wieso gibt es bei verschiedenen Frequenzen verschiedene Formeln ?
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@ Jeso (Gast) >Wieso soll der Wellenwiederstand real sein. Er hat (vereinfacht) nur einen Realanteil, keinen imaginären Anteil. > er wird ja durch die >blindwiderstände beinflusst. Das er im ergebnis real ist ist klar. So klar ist das nicht unbedingt. >Wieso gibt es bei verschiedenen Frequenzen verschiedene Formeln ? U.a. weil man bei niedrigen Frequenzen das Formelwerk vereinfachen kann. MFG Falk
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jaklar schrieb: > Wieso gibt es bei verschiedenen Frequenzen verschiedene Formeln ? Zum Ersten, weil die Stromverteilung im Leiter frequenzabhängig ist. (Stichwort Stromverdrängung, Skineffekt) Weil die Induktivität und die Kapazität frequenzabhängig sein können, vor allem wenn diese Komponenten frequenzabhängige Verluste haben. Bei verlustbehafteter Leitung wirds wesentlich komplizierter, da kann auch der Wellenwiderstand anstatt rein reel auch komplex werden. Woodo schrieb: > a) besitzt eine einadrige Kupferleitung auch einen Wellenwiderstand? > > b) hin und rückleitung sind nicht nebeneinander verlegt (Vollkreis zB) > Dazwischen der Verbraucher. Wie sind hier die Belege zu bestimmen? Musterbeispiel: eine Leiterbahn auf einer gedruckten Schaltung mit Masse-Rückfläche (Stripline). Da gibts Programme und Formeln zur Berechnung. Bei Einzelleiter über Erdboden wirds halt schwierig, der Boden hat schlechte Leitfähigkeit und damit entsteht ein frequenzabhängiger Wellenwiderstand.
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