Al schrieb:
Verhältnis von Spannung und Strom
Das ist eben der Trugschluss. Es geht nicht um U/I sondern um E/H weil es eben um die Welleausbreitung geht.
Deswegen ist Z0 auch, wie du richtig sagst, über den L/C Belag definiert.
Nur sind L und C "einfach nur" "proxies" für die Geometrie.
Richtig spannend wird's dann beim übergang coax-waveguide oder dann in weiterer Folge bei den Antennen. Irgendwo dazwischen verschwimmt da dann alles und du betrachtest alles mit den Maxwell Gleichungen.
Vielleicht wird mein Standpunkt klarer, wenn du dir überlegst, dass Widerstände fundamental el Energie in thermische umwandeln.
Das tut der Wellenwiderstand nicht obwohl reel.
Dort spielt Epsilon vom Dielektrikum zwar rein - die Verluste darin aber nicht (zumindest nicht, solange du nur reelle Z0 angibst wie bei Kabel ünlich).
Und zusätzlich spielt der "echte" DC Widerstand der Leitung bei den HF Verlusten quasi keine Rolle.
Die Energieübertragung findet ja (in 1. Näherung) im Dielektrikum statt.
Das sind aber jetzt weder meine Erkenntnisse noch irgendwas neues.
Die Maxwell Gleichungen diktieren die Elektrotechnik. Jegliche Lösung, die nur einen Spezialfall betrachtet ist eben "nur" eine Abstraktion.
Vielleicht ist die Laufzeit bzw der verkürzungsfaktor hier ein noch besseres Beispiel als der Wellenwiderstand.
Dort geht es ja in großen und ganzen darum, dass sich die Welle in unterschiedlichen Medien unterschiedlich schnell ausbreiten.
Offensichtlich ist es praktikabler, wenn du eine Laufzeit für dein Kabel im Datenblatt hast oder eben einen Verkürzungsfaktor wenn du die Leitung als Meterware kaufst, als numerische Berechnungen anhand von der gegebenen Geometrie und Material Daten.
Das ändert aber nichts daran, dass ein Kabel fundamental betrachtet keine Laufzeit hat. Die Welle breitet sich schlicht langsamer im Dielektrikum (√e_r) aus. Beim coax/waveguide ist das alles noch trivial (sprich die Randbedingungen selbst bei realen Leitungen noch gut bis sehr but passen).
Ein klassisches Problem, bei dem du aber schnell mit diesen Vereinfachungen an die Grenzen kommst, ist das high-speed PCB design.
Dort kannst du mit der Telegraphengleichung noch was bewegen wenn es um einfache Reflektionen und stubs geht. Rein nur Z0, Gamma (also S11) und Laufzeit ist da schnell zu Ende und der übergang zu full-wave Simulation ist fließend...
Al schrieb:
Abstakt angenommen, man hätte eine unendlich lange (daher
reflexionsfreie) Leitung, dann verhielte die sich wie ein reeller
Widerstand mit dem Wert ihres vom Aufbau abhängigen Wellenwiderstandes.
Uiuiuiui.... Ich verstehe auf was du raus willst du unterschlägst hier aber was. In diesem Spezialfall hast du im Coax keine E und H Komponenten in Ausbreitungsrichtung.
Im "echten" ohmschen Widerstand hast du aber fundamental J=Sigma*E.
Der Wellenwiderstand kann also nicht das gleiche sein, weil eben E einmal eine Z-komponente hat und einmal nicht.
Und das ist jetzt wieder genau mein Argument. Du musst wissen, wann welche Vereinfachung nicht mehr zutrifft.
Bei thesignalpath hat er Mal über coax Stecker und Leitungen ein sehr ausführliches Video gemacht. Dort hat er auch über die Phasenverschiebung durch biegen gesprochen.
Auch wenn du die Leitung durch das biegen im Mittel nicht länger oder kürzer machst, ändern sich lokal physikalische Eigenschaften. Wenn sowas extremes für mich wichtig ist, musst du Epsilon als Tensor ansehen und nicht mehr als Konstante.
In deinem Beispiel mit der unendlich langen Leitung hast duvgrundsätzlich nicht unrecht-du betrachtest aber andere Terme (damit meine ich andere Randbedingungen bei der lösung der Maxwell Gleichungen) als bei der Definition des ohmschen Widerstandes verwendet werden.
In der realität hast du keine unendlich lange Leitung.
Dafür kannst du sie hinreichend ideal abschließen.
Wenn du auf so ein Gebilde nun einen Sprung gibst, haben wir beide Recht.
Zuerst wirst du die Welle Ausbreitung sehen und kein E-feld in Ausbreitungsrichtung. Irgendwann aber hast du dann den Punkt erreicht, bei dem E quasi nur mehr in Ausbreitungsrichtung zeigt (vergessen wir Mal den DC Abfall um koax).
