Unendlich lange Speiseleitungen

Heiko,

Zitat

Original von DL2VER
Bekanntermaßen (zumindest unterstelle ich mal, dass wir hier übereinstimmen) ist der Wellenwiderstand einer Leitung konstant ... Wie soll es jetzt bitte möglich sein, dass sich die Impedanz der Leitung, die von Dir mit Zo=U/I dargestellt wurde, ändert? Es ändert sich WEDER die Kapazität NOCH die Induktivität, wenn man eine Quelle anschließt.

Du meinst sicher, wenn man eine LAST anschließt und diese an Zo fehlangepaßt ist. Die Antwort ist einfach: Zo der Leitung ändert sich überhaupt nicht ! Aber falls Reflexionen vorhanden sind überlagern sich die hinlaufenden und rücklaufenden Strom- und Spannungswellen, sodaß in dem Moment wo die Reflexion den Eingang der Leitung erreicht Z=U/I nicht mehr Zo entspricht (deshalb steht links vom Gleichheitszeichen jetzt Z anstatt Zo) , sondern bei DC unabhängig von der Leitungslänge exakt dem Lastwiderstand am Ausgang der Leitung. Aus der perspektive der hinlaufenden und der rücklaufenden Welle hat die Leitung aber nach wie vor einen Wellenwiderstand von Zo.

Zitat

Original von DL2VER
Sicher gibt es einen Ausgleichsvorgang bei Anschließen der Gleichspannungsquelle. Aber der Stromfluss hat nichts damit zu tun, dass der Wellenwiderstand der Quelle einen Ladungsträger (oder meinetwegen einen Energiequant) "entlockt". Tatsächlich würde der Strom auch in einen Kurzschluss fließen.

Über einem Kurzschluß liegt bekanntlich die Spannung null und damit ist der Energiefluß P=U*I=0, womit der Quelle eben KEINE Energie entlockt werden kann. Im Gegensatz dazu ist der Wellenwiderstand Zo einer Leitung endlich und damit der Energiefluß > 0. Würdest Du an die Quelle eine Leitung mit (hypothetisch) unendlich hohem Zo anschließen, und diese Leitung mit einem endlichen Lastwiderstand abschließen, könntest Du bis zum jüngsten Tag darauf warten, daß dieser Lastwiderstand von der Quelle Energie erhält - wie sollte die Quelle überhaupt "erfahren", daß ein Lastwiderstand vorhanden ist ???

Zitat

Original von DL2VER
Liegt erstmal Gleichspannung an, misst man nichts mehr mit dem Ohmmeter (und das wird sich auch nicht ändern, wenn man es immer wieder behauptet).

Da Du Tom mehr glaubst als mir, schau mal bitte nochmal aufmerksam auf sein Scope:

http://www.qrpforum.de/attachment.php?attachmentid=1351

Wenn Du recht hättest, dürften keine horizontalen Linien konstanter Spannung zu sehen sein, denn sie bedeuten konstanten Strom in die Leitung und damit konstantes Z=U/I.

Zitat

Original von DL2VER
Können wir uns bitte einigen, dass man mit DC-Ohmmetern keinen Wellenwiderstand vernünftig langer Leitungen messen kann und ansonsten wieder zum Tagesgeschäft zurückkehren?

Du hast meine letzten Beiträge nicht gelsesen, in denen ich beschrieben habe, um was es hier wirklich geht. Deshalb nochmal ...

Ich hatte Tom geschrieben:

"Es geht nicht darum, ob unsere Ohmmeter und unsere Äuglein flink genug sind, den Wellenwiderstand einer Leitung zu messen. Es geht um die NATUR des Wellenwiderstandes, den Du als von Dir selbst angeführtes Beispiel als generell nicht mit einem Ohmmeter meßbares fiktives Ergebnis einer bloßen Modellvorstellung abgetan hast."

Und ich hatte im letzten Beitrag geschrieben:

"Und weshalb sind wir beim Thema Wellenwiderstand gelandet ? Weil Tom, DC7GB, steif und fest behautet, die Raumkapazität und Totkapazität aus dem Artikel von Landstorfer / Meinke seien als "bloße Modellvorstellung" unreal, genau so unreal wie der Wellenwiderstand einer Übertragungsleitung. Diese Interpretation ist selbstverständlich falsch, beide Kapzitäten sind zwar nicht im Speisepunkt der Antenne durch schaltungstechnische Maßnahmen getrennt voneinander beeinflußbar, aber sie sind auf der Antenne geometrisch lokalisierbar und genau dort durch konstruktive Maßnahmen getrennt voneinander beeinflußbar. Genau das haben Landstorfer / Meinke durch die Einbettung kurzer Strahler in ein Dielektrikum getan und in ihrem Artikel beschrieben, wovon sich jeder durch Nachlesen selbst überzeugen kann !"

@ Tom, DC7GB:

Zitat von DC7GB, 14.6.2007 15:57:

"Selbst an einer unendlich langen, verlustlosen Leitung wirst du den Wellenwiderstand Z nicht mit einem Ohmmeter messen können, denn das Ohmmeter misst i.d.R. den stationären Zustand über das Anlegen einer während des Messvorgangs unveränderlichen Gleichspannung. Bei verlustbehafteten Leitungen misst du mit einem Ohmmeter allenfalls den sehr hochohmigen Querwiderstand, hervorgerufen durch Dielektrizitätsverluste"

Zitat von DC7GB, 29.6.2007 10:24:

"das man den Wellenwiderstand bei einer genügend langen Leitung (wir sprachen ja schon von 300000km Länge) mit dem Ohmmeter (man hat dann 2s Zeit) messen kann war gar nicht strittig."

ist das Dein O-Ton, oder ist er es nicht (bitte nur mit JA oder NEIN beantworten) ?

Und auch Du hast meine letzten Beiträge nicht gelesen, denn Du behauptest:

Zitat

Original von DC7GB
Es geht hier um ganz defizile DInge, wie z.B. ob man das in der Praxis für den OM auch nutzen kann (bisher keine Antwort), ob der Wellenwiderstand auch bei DC definiert ist, ob er "nur" eine (elektrotechnisch sehr gut funktionierende) Modellvorstellung ist, was eine Modellvorstellung überhaupt ist, ob die Raumkapazität C2 ein realer Kondensator ist, ob der Wellenwiderstand auch ein realer (nicht zu verwechseln mit reell!) Widerstand ist usw.

All diese Fragen habe ich ausführlich beantwortet und in meinem letzten Beitrag einen wirklich gewichtigen Praxisbezug aufgezeigt. Ich frage mich aber langsam, ob Du meine Sprache verstehen kannst ...

73
Karl, DJ5IL

Heiko,

Zitat

Original von DL2VER
Liegt erstmal Gleichspannung an, misst man nichts mehr mit dem Ohmmeter ... Das ist kein Widerspruch, zu dem was ich schrieb. Wir reden hier von einem Ausgleichsvorgang, der ist aber NICHT mit einer angelegten DC-Spannung vergleichbar. Der Vorgang entsteht durch das Anlegen, nicht dadurch weil es eine DC-Quelle ist ... Das stimmt insofern, dass wegen der endlichen Lichtgeschwindigkeit der Ausgleichsvorgang eben länger dauert, wenn die Leitung länger wird. Im Extremfall der unendlich langen Leitung dauert der Vorgang unendlich lang und man hat Zeit, in aller Ruhe mit einem Ohmmeter (dann auch einem "normalen"), den Wellenwiderstand zu messen. Leider gibt es so eine Leitung nicht.

... Deine Vorstellung von einem "Ausgleichsvorgang" ist nicht zutreffend, denn es gleicht sich nichts aus. Und auch wenn die Gleichspannung anliegt, messe ich noch Zo mit dem Ohmmeter, und zwar genau so lange bis ggf. eine Reflexion am Eingang der Leitung eintrifft. Eine Leitung präsentiert der Quelle zunächst den Wirkwiderstand Zo, der die Leitung als Absorber von Energie beschreibt. Durch den nun stattfindenden Energiefluß wird die Leitung aber nicht einfach nur mit Energie aufgeladen, sondern es bleibt außerdem die Signalform des Eingangssignals erhalten. Wenn ich also DC anlege fließt DC in die Leitung und wenn ich AC anlege fließt AC in die Leitung. Die Zeitspanne, während der ich am Eingang der Leitung Zo direkt messen kann, ist absolut unabhängig von der Signalform, also absolut unabhängig davon ob ich mit DC (z.B. Ohmmeter oder der Versuch mit dem Scope) oder mit AC messe ! Schließlich wird die zwischengespeicherte Energie irgendwann an einen Verbraucher abgegeben, und zwar in der ursprünlichen Signalform ! Im einfachsten Fall geschieht das, wenn der Energiestrom den an Zo angepaßten Lastwiderstand erreicht. Aber was geschieht, wenn das Leitungsende z.B. offen ist ?

Denken wir uns ein 150000 Km langes ideales, also verlusfreies, Coaxialkabel mit Verkürzungsfaktor 1.0 und Zo = 50 Ohm am Ausgang eines SSB-Senders. Ja ja, ich weiß schon, ein ziemlich langes und ideales Teil, aber denken dürfen wir es uns ja ;>) Nehmen wir an, ein ins Mikrofon gesprochenes "CQ" dauert 1 Sekunde. Wenn das "C" gerade ausgesprochen ist, hat sein Anfang gerade das offene Leitungsende erreicht und wird reflektiert. Wenn das "Q" ausgesprochen ist, hat die Reflexion den Kabeleingang erreicht und signalisiert dem Sender mit einem betraglich unendlich hohen Z, daß kein Lastwiderstand am Leitungsende angeschlossen ist, woraufhin der Sender seine Ausgangsleistung auf 0 reduziert. Genau zu dem Zeitpunkt klemmen wir das Coaxkabel ab, rollen es auf und legen es in unsere große Schublade. Am anderen Tag nehmen wir die Rolle aus der Schublade und klemmen ein Leitungsende an den Speisepunkt unserer Sendeantenne. Die Leitung gibt den gespeicherten Enegiestrom in der usrprünglichen Signalform an die Antenne ab, welche das "CQ" schließlich abstrahlt. Einziges Problem: Es könnte leicht ein "QC" daraus werden ... Und genauso könnte ich dieses Coaxialkabel als 12V-Akku mit 50 Ohm Innenwiderstand benutzen, indem ich für 1 Sekunde 12V Gleichspannung anlege und es dadurch mit einer Energiemenge von 2.88 Ws auflade.

73
Karl, DJ5IL