Hi, Ich bin gerade von der Leitungstheorie etwas verwirrt und habe daher ein paar Fragen an euch. 1. Wann ist die Länge der Leitung relevant Ich weiß, dass der Wellenwiderstand einer Leitung nicht von der Länge der Leitung abhängt. Wenn ich jetzt einen festen Ausgangswiderstand Ra habe und möchte den Gesamtwiderstand (Leitung + Ausgang) bestimmen, wieso ist dann plötzlich die Länge der Leitung wieder relevant? 2. Komplexer Reflexionsfaktor Wenn der Reflexionsfaktor am Ende einer Leitung reell ist, kann ich mir sehr anschaulich darunter etwas vorstellen. Leider geht, dass nicht mehr wenn er komplex wird. Rein mathematisch wird dann die rücklaufende Welle gegenüber der hinlaufenden Welle phasenverschoben. Hat das irgendwelche Auswirkungen? 3. Angenommen ich stecke zwei Drähte (aka Lecherleitung) in eine Steckdose und schließe keinen Lastwiderstand an (offenes Ende). Fließt da dann Strom auf den zwei Leitungen oder nicht? Ich denke, dass der Reflexionsfaktor von 1 am offenem Ende, dazu führt, dass sich eine Stehende Welle ausbildet und sehr wohl Strom fließt. Ich könnte eine Glühbirne zwischen die Leitungen halten und sie würde leuchten. Ich finde es nur komisch, weil der Stromkreis ja eigentlich nicht geschlossen ist. Entschuldigt, falls euch die Fragen etwas trivial erscheinen, ich habe es mit Google versucht, bin nur zu keinem befriedigendem Ergebnis gekommen. Ich freue mich auf eure Antworten!
Emil schrieb: > Entschuldigt, falls euch die Fragen etwas trivial erscheinen, ich habe > es mit Google versucht, bin nur zu keinem befriedigendem Ergebnis > gekommen. Welches Ergebnis hätte Dich den befriedigt? > 3. Angenommen ich stecke zwei Drähte (aka Lecherleitung) in eine > Steckdose und schließe keinen Lastwiderstand an (offenes Ende). Fließt > da dann Strom auf den zwei Leitungen oder nicht? Gegenfrage: Ist die Grundvoraussetzung für Stromfluß - geschlossener Stromkreis - erfüllt oder nicht? Was ist überhaupt ein Stromkreis? > Rein mathematisch wird dann die rücklaufende Welle > gegenüber der hinlaufenden Welle phasenverschoben. Hat das irgendwelche > Auswirkungen? Was ist Wellenauslöschung? Was ist Interferenz?
Bisher wirkt das Thema Leitungstheorie auf mich noch wie eine Art
Religion - glauben oder nicht glauben. Ich möchte gerne von der Religion
zur Wissenschaft umschwenken, sodass aus glauben verstehen wird. Dann
bin ich befriedigt.
Zum Stromkreis:
Wenn ich mir das Leitungsersatzschaltbild als Vierpol vorstelle, dann
ist der Stromkreis geschlossen über die Querkapazitäten und
Querleitungwerte. Wenn ich mir jetzt aber ganz primitiv die zwei Drähte
nebeneinanderliegend vorstelle, sind die definitiv nicht verbunden. Mit
der Steckdose wollte ich auf den Fall anspielen, dass ich durch das
offene Ende an den Drähten und einer Leitungslänge von Lambda/4 den
Leerlauf umtransformierten kann in einen Kurzschluss. Zumindest aus
Sicht des Generators. Dann hätte ich quasi einen Kurzschluss ohne die
Kabel zu verbinden. Ab hier bin ich wieder stark im Glaubensbereich
unterwegs ;)
Hier ist mir Beispielsweise unklar was dann auf der halben Leitungslänge
zu beobachten ist.
Leitung Lambda/4
Generator ---------------------------- offenes Ende
Beim Generator ist definitiv ein Spannungsknoten und damit ein
"scheinbarer" Kurzschluss. Bei der Hälfte der Leitung ist aber kein
Spannungsknoten und somit liegt dort eine Spannung an. Wenn ich an diese
Stelle jetzt eine Glühbirne halte, müsste sie eigentlich leuchten...
Halte ich die Glühbirne an direkt an den Leitungsanfang leuchtet sie
nicht... Ist das so richtig?
Wellenauslöschung und Interferenz
Die Spannung die auf der Leitung herrscht ist immer als
Überlagerung/Summe von hinlaufender und rücklaufender Welle zu
verstehen. Daher macht eine Phasenverschiebung für die Summe schon einen
enormen Unterschied und kann im Extremfall zur Auslösung führen.
Hi, nur um noch mal auf dein Beispiel mit den Drähten und der Steckdose zurück zu kommen. Überleg mal wo da der Generator steht :) Und überleg dir mal die Impedanz des Stromnetzes. Aber Leitungstheorie ist schon nicht einfach. voir allem wenn es dann über in die Antennentheorie geht wird es ganz komisch :) Viele Grüße L
Glauben... vielleicht. Aber mit einem Experiment vorher. Nimm einem Funktionsgenerator 5..20mHz und speise mit einem kurzen Koax per T-stueck auf ein Oszilloskop, beobachte die Amplitde. Dann nimm ein koaxkabel, 5m oder so, und hang das auch an das T-stueck. Beobachte. Soviel zur Interferenz.
versuche Dich einmal damit schlau zu machen ist wirklich gut geschrieben http://www.gunthard-kraus.de/Kommunikationstechnik/index.html EMU
Hi, wir reden von einer verlustfreien Leitung? falls ja: 1. Wann ist die Länge der Leitung relevant relevant wofür? Wenn sie beiderseits impedanzrichtig abgeschlossen ist, ist die Länge egal. Sonst transformiert sie. Abhängig von Länge zu Frequenz 2. Komplexer Reflexionsfaktor Hat Auswirkungen. Bei Fehlanpassungen entstehen lokale Strom und Spannungs Maxima und Minima. "Stehwellen" 3. Angenommen ich stecke zwei Drähte (aka Lecherleitung) in eine Steckdose Bei 50 Hz? da muss die Lecherleitung schon laaaaaang werden. Es fließt natürlich ein paar nA Verschiebungsstrom weil deine "Leitung" eher ein "Kondensator" ist. Ist die Frequenz im Verhältnis zur Leitungslänge so, dass nennenswerte Transformationen auftreten -> siehe 2. Dann hast Du evtl. stark überhöhte Felder in der Leitung. Koppelst Du dort Energie aus, ist sie allerdings nicht mehr verlustfrei.
Oh D. schrieb: > Nimm einem Funktionsgenerator 5..20mHz Mili-Hertz ist wohl eher nicht gemeint, Megahertz schon eher. Und für Experimente mit einer Lecherleitung auf den Tisch darf es schon in Richtung 100+ MHz gehen, sonst wird die Leiterlänge die ja praktischerweise mindestens eine Wellenlänge haben sollte zu lang. Einfach mal mit der Gleichung: Wellenlänge = Lichtgeschwindigkeit/Frequenz spielen.
Ok vielen Dank für alle bisherigen Antworten! Problem an meinem Steckdosen-Beispiel war, dass die Frequenz zu gering ist und damit die Leitung deutlich zu lang sein müsste. Okay das behebe ich jetzt gedanklich ich dem ich (wie vorgeschlagen) die Steckdose durch einen Signalgenerator mit einer Frequenz von 100Mhz austausche. Jetzt glaube ich, dass bei einer Leitungslänge von Lambda/4 und einem offenem Ende ein Kurzschluss an den Leitungsanfang transformiert wird. Folglich würde die komplette Spannung des Generators an seinem Innenwiderstand abfallen. Es fließt aber definitiv Strom. Er fließt über die Querkapazitäten der Leitungen und damit ist der Stromkreis geschlossen. Gibt es einen Unterschied zwischen Stehwellen und stehenden Wellen? Nach meinem bisherigem Kenntnisstand bilden sich stehende Wellen nur aus wenn hin und rückläufige Wellen die gleiche Amplitude haben. Dafür müsste der Reflexionsfaktor den Betrag 1 haben und kann daher nur durch Kurzschluss oder Leerlauf am Ende erzeugt werden. Sind Stehwellen, dann Art stehende Wellen, nur welche bei denen die Amplituden nicht gleich sind?
schau mal hier: http://elektroniktutor.de/signalkunde/reflex.html da kann man schön rumspielen. Möchtest Du jetzt wissen was in der Leitung passiert? oder was der Generator "sieht"? Natürlich kann man einen Leerlauf in einen Kurzschluss transformieren. Es wird aber so oder keine Leistung übertragen. Die Leitung, so wie man sie kennt (ideal, verlustfrei) funktioniert nur wenn der Längsbelag sehr viel kleiner als der Querbelag ist. Auch bei Gleichstrom oder "kleinen" Frequenzen sehen die Leitungsgleichungen aueinmal sehr "anders" aus. https://de.wikipedia.org/wiki/Wellenwiderstand#Frequenzabh.C3.A4ngigkeit_des_Leitungswellenwiderstandes
häng Dich nicht an den Querkapazitäten auf. Es gibt auch noch die Längsinduktivitäten. Stehende Wellen und Stehwellen sind das gleiche. Die treten bei jeder Fehlanpassung auf - je fehlangepasster um so größer. i.A. möchte man die nicht haben wegen delektrischen Verlusten, Spannungsfestigkeit und ohmschen Verlusten an Strombäuchen.
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