Ich habe ein Problem, ich verstehe einfach nicht was es mit dem
Wellenwiderstand einer Leitung auf sich hat. Gegoogelt habe ich schon,
aber ich verstehe nicht wirlich was die Größe bedeutet. In einem Buch
habe ichgelesen, der Wellenwiderstand beschreibt das Verhältnis zwischen
Spannung und Strom.
Aber welcher Strom und welche Spannung ist gemeint? Als Strom kommt nur
der Strom durch ein Ader in Frage (der ja überall gleich sein sollte).
Aber welche Spannung ist gemeint? Die am Kabelanfang (also die der
Quelle)? Oder die am Ende der Leitung (an der Last)? Oder irgendwo
dazwischen?
Mir ist nicht klar, was ich mit der Größe anfangen kann.
Stell dir Spannung und Strom als Wellen auf der Leitung vor. Das
Verhältnis der Amplituden (im reellen Fall) von U- zu I-Welle ist der
Wellenwiderstand.
Ja den Artikel habe ich bereits gelesen, aber er hilft mir nicht
wirklich weiter.
>Die Spannung an der Stelle, an der auch der Strom gemessen wird.
Dann müsste sich der Wellenwiderstand aber mit der Länge der Leitung
ändern. Denn wenn die Leitung länger wird, dann verkleinere ich ja den
Widerstand, der zwischen den beiden Adern liegt.
@Draht (Gast)
>Dann müsste sich der Wellenwiderstand aber mit der Länge der Leitung>ändern. Denn wenn die Leitung länger wird, dann verkleinere ich ja den>Widerstand, der zwischen den beiden Adern liegt.
Wenn du den Artikel WIRKLICH gelesen und wenigsten HALBWEGS verstanden
hättest, würdest du diese Frage nicht stellen. :-(
"Jeder elektrische Leiter hat einen ohmschen Widerstand Rs. Vorsicht!
Das ist nicht der Wellenwiderstand! Ebenso hat jede elektrische Leitung
einen Widerstand zwischen den Leitern, denn der Isolator ist nie ideal.
Praktisch kann man den allerdings meist vernachlässigen, da er im
Bereich von Gigaohm liegt."
Stell dir mal ein Koax-Kabel vor.
Das besteht im Inneren aus einem Leiter, der besitzt auch einen
Iduktivität.
Drum herum ist eine Abschirmung (Geflecht o.ä.).
Zwischen Innenleiter und Abschirmung besteht eine Kapazität.
Wird der Innenleiter geladen (z.B. positiv) so muss ein Strom fließen.
Das Verhältnis zwischen Spannung und Strom ist nun mal ein Widerstand,
der bei "wellenformiger" Änderung permanent vorliegt.
Beim Dipol u.s.w. ist das genau so.
Bei Fragen einfach fragen.
@Falk:
Ja, das habe ich auch gelesen. Allerdings sehe ich nicht, wieso das
meiner Vorstellung widersprechen soll.
Wenn ich den Vierpol im Artikel mit einer Spannung versorge fließt durch
diesen ein Strom. Verlängere ich die Leitung (ich hänge noch einen
weiteren Vierpol an den Ausgang des ersten), dann wird der Strom größer
werden auch wenn die Spannung gleich bleibt.
Hallo Draht,
der Wellenwiderstand haengt von der Charakteristik der Leitung und nicht
von der Leitungslaenge ab.
Das ist auch aus der Formel Wurzel aus Ls/Cp ersichtlich: Angenommen du
setzt fuer Ls und Cp die Zahl "4" ein und verdoppelst die
Leitungslaenge, wuerde sich dann der Wellenwiderstand (Wert Z0)
veraendern ?
Ls und Cp wuerden im gleichen Verhaeltnis erhoeht werden und es kommt
der gleiche Wellenwiderstand heraus.
Draht schrieb:> Ich habe ein Problem, ich verstehe einfach nicht was es mit dem> Wellenwiderstand einer Leitung auf sich hat.
Hi, Draht, interessante Gelegenheit, mal Selbstverständliches und längst
wieder vergessenes wieder herauszuholen.
Übrigen, es geht nicht um Spannung und Strom im allgemeinen Sinne.
Sondern nur um hochfrequente Spannung und hochfrequenten Strom.
Bitte nimm eine Paralleldrahtleitung als Beispiel. Wie sie früher mal
für UKW-Antennen üblich waren zu 240 Ohm Wellenwiderstand.
Kannst Du Dir zwischen den Leitern die Kapazitäten vorstellen? Wir
können sie messen und kommen dann auf eine Größe von pF/Meter.
Kannst Du Dir die einzelnen Leiter auch als Spule vorstellen? Wir können
auch diese messen in nH/Meter.
Kannst Du im Geiste die Wellen sehen, wie sie sich entlang der Leitung
voran bewegen? Wie Wellen im Bach. Die mittlere Spannung ist 0, ebenso
der mittlere Strom.
Beide Blindwiderstände verzögern die Wellengeschwindigkeit.
Aus der Kapazität und Induktivität pro Meter können wir den
Wellenwiderstand errechnen.
Was geschieht, wenn wir den Abstand halbieren? Dann reduzieren wir auch
die Kapazität, der Wellenwiderstand sinkt.
Was geschieht, wenn wir den Querschnitt der Leitungen halbieren? Schau
unter Spule und induktivität nach, und Du liest, dann steigt die
Induktivität.
Die Verteilung von Induktivität und Kapazität bewirkt eine Verlangsamung
der Wellenausbreitung.
Wunderschön wäre eine Antenenleitung mit Lichtgeschwindigkeit, dann
könnten wir tolle Antennen bauen.
Was geschieht im Sender, an den die Antennenleitung angeschlossen ist?
Der hat einen eigenen hochfrequenten Innenwiderstand.
Folge: Er gibt Spannung und Strom nicht in beliebigen Verhältnissen ab,
sondern nur im Verhältnis seines Innenwiderstandes.
Die Antennenleitung aber nimmt Hochfrequenzspannung und -strom nur im
Verhältnis ihrer Impedanz an. Den Rest der eingespeisten Energie
reflektiert sie zurück. Das heißt dann "Fehlanpassung" - und wenn der
Sender dagegen nicht geschützt ist, kann er daran zugrunde gehen.
Und nu lies Deine Bücher noch mal.
Ciao
Wolfgang Horn
Hallo,
der Wellenwiderstand einer Leitung ist der Widerstand, den eine zum
Zeitpunkt t=0 angeschlossene Signalquelle unmittelbar danach zum
Zeitpunkt t=0+ sieht.
Entscheidend ist, daß die sich im Dielektrikum der Leitung mit der
Lichtgeschwindigkeit des Dielektrikums fortbewegende elektromagnetische
Welle noch nicht zum Leiterende und nach erfolgter Reflexion wieder
zurückgekommen ist.
Gruß,
Michael
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