warum müssen Leitungen abgeschlossen werd en?

anz

Ein guter Einstieg ist da oft Wikipedia. In diesem Fall mit dem Wort Wellenwiderstand bzw. der korrekteren Bezeichnung Wellenimpedanz. Gruss Harald

"Martin Hinterdobler" schrieb im Newsbeitrag news:eq9i8r$2ab$ snipped-for-privacy@online.de...

Damit es keine Reflektionen gibt, siehe F.19. Wellenwiderstand eines Kabels der de.sci.electronics FAQ:

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

Hallo,

ganz kurz, auf Leitungen gibt es Reflektionen an jeder Änderung des Wellenwiderstandes. Ein offenes Ende oder ein Kurzschluß ist die heftigste mögliche Wellenwiderstandsänderung, wenn man die nicht will muß man abschliessen, mit einem Widerstand des gleichen Werts wie die Leitung. Im optischen kann man Reflektionen an Wasser- oder Glasoberflächen auch mit dem anderen Wellenwiderstand erklären. Die Vergütung von Optiken oder Brillengläsern sind Schichten zur Wellenwiderstandsanpassung.

Bye

"Uwe Hercksen"

grundsätzlich erklären?

Wellenwiderstandes. Ein offenes Ende oder ein Kurzschluß ist

man abschliessen, mit einem Widerstand des

dem anderen Wellenwiderstand erklären. Die Vergütung

Das ist nicht ganz richtig oder unverständlich erklärt.

Ein Koaxialkabel besitzt eine Resonanzfrequenz wie in einem normalen Parallelschwingkreis. Das (ok ich weiß dass du es weißt aber der OP vll nicht) Kabel hat intern einen Kondensator und eine Spule parallel. Ungefähr sähe das ersatzschaltbild so aus:

Masse Signal | | | | | | | o-----------------o-------------o | | | | | | | | | .-. | | | | | --- C| | | | --- C| | '-' R(sehr klein) | C(mittel) C| L(sehr klein) | | | | | | | | | | | | | o-------------------------------o | | | | | | Masse Signal

Der zusätzliche Widerstand sorgt lediglich dafür, dass der Schwingkreis im Kabel nicht schwingen kann bzw. so stark gedämpft ist, dass diese nicht schwingt.

Mit Maschengleichung lässt sich das auch prima nachrechnen. Mit der Maschangleichung bekommt man differentialgleichungen für die es prinzipiell drei Lösungsansätze gibt. Mit dem zusätzlichen Abschlusswiderstand hat man nur noch eine einzige Lösungsmöglichkeit. (Nichtkomplex)

MfG,

Markus

Das sagt der richtige.

Öh, nö, das ist nicht der Grund. Das Klemmenersatzschaltbild des Kabels mag nicht völlig falsch sein, Deine Schlußfolgerung schon. Schon mal was von geführten Wellen gehört?

Gruß Henning

Hallo,

ach Markus, Du musst Dich doch hier nicht immer blamieren.

Ein kurzes Stück Koaxialkabel hat nicht nur eine Resonanzfrequenz sondern mehrere, immer dann wenn ein Schwingungsbauch genau auf das offene Ende oder ein Schwingungsknoten auf das kurzgeschlossene Ende trifft. Aber ein unendlich langes Koaxialkabel hat keine Resonanzfrequenz, ein an beiden Enden richtig abgeschlossenes kurzes Stück hat auch keine.

Dein Ersatzschaltbild ist auch falsch, es fehlt der Längswiderstand der klein ist, der Querwiderstand ist natürlich gross statt sehr klein und die Induktivität ist längs, nicht quer. Ausserdem sind unendlich viele solche Vierpole hintereinander geschaltet.

Bye

Uwe Hercksen schrieb:

Laß ihn doch - sonst wär's hier viel weniger amüsant. :-)

Tilmann

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http://www.autometer.de - Elektronik nach Maß.

Hallo,

ich laß ihn doch, aber manchmal tut er mir schon leid. Na ja, ich werde ihn wohl nicht davon abhalten können hier weiter zur Erheiterung beizutragen. Frage mich nur ob auch der ursprüngliche Fragesteller Martin Hinterdobler einen Beitrag von Markus sofort richtig einordnen kann.

Bye

*Martin Hinterdobler* wrote on Tue, 07-02-06 10:37:

Ganz einfach. Du kannst auf einer Bierflasche Töne blasen und auf einer Blockflöte - sowohl der feste Boden als auch das ganz offene Loch reflektieren den Schall und es bildet sich eine stehende Welle. Die Mitte zwischen beidem, ein Stück Watte am Ende, unterbindet den Ton.

Die elektrischen Analoga sind der Kurzschluß, das offene Ende, und der optimal gewählte Widerstand.

Uwe Hercksen schrieb:

Jetzt schon. :-P

Tilmann

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http://www.autometer.de - Elektronik nach Maß.

Stell dir mal vor, ein Kabel (Paralleldrahtleitung oder Koaxkabel) ist unendlich lang...

Wenn du dann an den Eingang des Kabels eine Spannungsquelle anschließt, wird ein Strom hineinfließen.

Aus dem Verhältnis von Spannung / Strom ergibt sich die Impedanz.

Da dein Kabel unendlich lang ist, bleibt das so, es fließt immer derselbe Strom.

Jetzt stell dir mal vor, das (ideale) Kabel ist nicht unendlich lang, sondern z.B. nur ca. 300000 km. Den Verkürzungsfaktor vernachlässigen wir mal...

Wenn du jetzt eine Spannungsquelle an das Kabel anschließt, dann passiert die erste Sekunde dasselbe, wie bei dem unendlich langen Kabel, aber nach 1 Sekunde kommt der Strom am Ende an und kann nicht weiter...

Da am offenen Ende der Strom Null sein muss, entsteht eine reflektierte Welle, die nach 2 Sekunden wieder am Einspeisepunkt ankommt.

Wenn am Kabelende ein Kurzschluss ist, passiert etwas ähnliches, weil dann dort die Spannung 0 sein muss.

Wenn ich jetzt das 300000km lange Kabel mit einem Widerstand abschließe, der dem Wellenwiderstand des Kabels entspricht, gibt es keine Reflexion und das Kabel sieht für die Einspeisung so aus, als wäre es unendlich lang.

In der Praxis wäre ein 300000km langes Kabel allerdings eher ungewöhnlich. Du kannst jetzt die Sekunden durch Mikrosekunden und die

300000 Kilometer durch 300m ersetzen.

Das Beispiel funktioniert natürlich so nur, wenn das Kabel keine Verluste hat, was es in der Praxis natürlich nicht gibt.

Gruß

Stefan

Hallo Stefan.

Richtig. Trozdem kurz einen Zusatz.....rein aus p=E4dagogischen Gr=FCnden.....

Mann stelle sich die Leitung als leeren Wassergraben vor, der von einem Ende aus pl=F6tzlich geflutet wird, und am anderen Ende mit einer Wand abgeschlossen ist......was macht das Wasser, wenn es an der Wand angekommen ist? Es schwappt hoch. H=F6her als der normale Wasserstand im Graben in Ruhe w=E4re. Diese Welle l=E4uft dann wieder zur=FCck zum Grabenanfang.

Andere =DCberlegung: Durch das St=FCck Leitung unmittelbar vor dem offenen Ende fliest ja erstmal noch der volle Strom. Dieser Stromfluss muss am Ende der Leitung zu null werden. Die Leitungsinduktivit=E4t versucht ihn weiter zu Treiben. Wie bei einer Stromquelle steigt jetzt die Spannung an (auf das doppelte), die nun beginnt, einen dem hinfliessenden =FCberlagerten r=FCckfliessenden Strom zu erzeugen, so das die Summe 0 wird. Diese Spannungs=FCberh=F6hung bewegt sich jetzt, wie vorher die hinlaufende Welle, in Gegenrichtung wieder zum Leitungsanfang. Dort komt sie zweimal die Leitungslaufzeit nach Einschalten der Leitung wieder an. Bei Datenleitungen sind das unerw=FCnschte Echos, die Signale vort=E4uschen (sie k=F6nnen ja auch mehrmals reflektiert werden) bzw. vorhandene Signale durch =DCberlagerung st=F6ren. Auf Starkstromleitungen treten sie als Schalt=FCberspannungen auf, die erforderlich machen, die Sto=DFspannungsfestigkeit deutlich zu erh=F6hen (Transienten).

Eine gewisse =C4hnlichkeit damit hat der "Ferrantieffekt" auf sehr langen Hochspannungsleitungen, deren L=E4nge im Verh=E4ltnis zur Wellenl=E4nge der Netzfrequenz nicht mehr zu vernachl=E4ssigen ist, In Deutschland zum Beispiel bei der Oberrheingrabenleitung mit ca. 400km L=E4nge. Die Hochspannungsleitung beginnt sich in diesem Falle wie eine Lecherleitung zu verhalten.

Mit freundlichem Gru=DF: Bernd Wiebus alias dl1eic

--

Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression. Jeder echte Wettbewerb ist ruin=F6s. Darum beruht jede funktionierende Wirtschaft auf Schiebung. Ich will keine besseren Politiker, ich will ein besseres Volk. Gerechtigkeit befriedigt im Gegensatz zu Rache keine emotionalen Bed=FCrfnisse.

Das mit der Reflektion kann man auch mit einem Seil demonstrieren, das man an einem Ende an einer Wand befestigt. Wenn man dann am anderen Ende eine Welle hineinschlägt, läuft diese bis zur Wand, wird da reflektiert und kommt zurück. Wenn man sich vorstellt, das Seit wäre unendlich lang, wird eben nichts reflektiert. Wenn man an der Wand nun einen Dämpfer anbringt, der die Energie aufnehmen kann, wird ebenfalls nichts reflektiert. Dazu muss der Dämpfer sich genauso verhalten, wie das Ende eines unendlich langen Seiles. Er muss sozusagen denselben Wellenwiderstand aufweisen.

Gruß

Stefan DF9BI

och n=F6, macht doch keinen Spass:

Es gibt durchaus F=E4lle in denen ein offenes Kojax-Kabel ein idealer Abschlusswiderstand ist oder ein Kurzschluss ideal ist. Es ist durchaus m=F6glich dass ein Kojax-Kabel mit "falscher" Impedanz die Gesamtimpedanz des Systems transformiert, sodass erneut Anpassung vorliegt. ..

Warum man dies tut: 1. Die r=FCcklaufende Welle kann den Transistor / die R=F6hre zerst=F6ren 2. nicht die max. m=F6gliche Energie kommt am Ausgang an (ich glaube SWR

1:1,5 waren 75%) 3. =FCber das gleiche Kabel kann ich mehr Leistung schicken. (Kojax-Kabel im Stehwellenbetrieb soll enorme Spannungen und Str=F6me im System haben, das ist auch der Grund warum ich auch in keine VLF-Spule fassen w=FCrde an der gerade "nur" 1 Watt anliegt.) Erkl=E4ren l=E4sst sich das am Schwingkreis, das ein solches Kabel immer ist, nur mit der Besonderheit, dass die Kapazit=E4t im selben Verh=E4ltniss zunimt, wie die Induktivit=E4t (dieses Verh=E4ltnis ist die Impedanz)

Alt aber immer noch gut und vor allem sehr anschaulich.

Dieter

--
"Es gibt nur noch 26 Millionen Steuerzahler, aber 28,5 Millionen
Transferleistungsempfänger. Insofern vertritt jeder, der sich für die
Interessen der Beitrags- und Steuerzahler einsetzt, eine Minderheiten-
position." (Der Spiegel, 44/2006)

Martin Hinterdobler schrieb

Das hat etwas mit *Leistungsanpassung* zu tun und gehört zur Nachrichtentechnik.

Leistungsanpassung beim Gleichstrom existiert wenn der Generatorwiderstand = dem Lastwiderstand ist.

Das ist genau der Punkt bei dem die *maximale* Leistung aus einer Spannungsquelle entnommen wird, mehr geht nicht, nur weniger.

Bei Wechselstrom ist es im Prinzip genau so. Kann der Empfänger nicht die komplette Leistung aufnehmen, was meinst Du, wo bleibt der Rest, die Differenz zur max. abgegebenen Leistung? Der Rest wird als Echo refektiert.

Gruß Peter

Sie *müssen* gar nicht. Es macht die Sache nur bequemer.

Wenn der normale Abschluss nicht passend ist (oder passend gemacht werden kann => Anpassnetzwerk) und man daher einen Lastwiderstand als Abschluss anklemmt, verheizt man jedoch in diesem Leistung.

Ein Beispiel für einen nicht abgeschlossenen Bus ist der PCI-Bus. Dort lebt man bewusst mit dem Überschwingen, dafür müssen die Busteilnehmer sehr genau definierte Lasten aufweisen. Das ist einer der Gründe, warum es PCI-PCI-Bridges gibt, das ist gewissermaßen eine Art "Repeater".

--
cheers, J"org               .-.-.   --... ...--   -.. .  DL8DTL

http://www.sax.de/~joerg/                        NIC: JW11-RIPE
Never trust an operating system you don't have sources for. ;-)

Martin Hinterdobler schrieb:

[warum müssen Leitungen abgeschlossen werden?]

Wegen des hohen Kupferpreises, der Kupferklau geht um.

SCNR, Dieter

Danke euch allen :-)

Martin