Comments 61
Извините, не увидел по ссылке в википедии треша. Там всё изложено очень кратко, но, в целом, верно. Из вашего изложения непонятно, например, почему сигнал испытывает отражение от несогласованного конца, хотя про этот факт и упоминается. И боюсь, для того, чтобы это понять, формулы всё же нужны.
Научно-популярное и строгое изложение же. Первое поймут и те, для кого второе — непонятный трэш. Каким он и является для неподготовленного человека.
UFO landed and left these words here
UFO landed and left these words here
UFO landed and left these words here
Практически никак. Только если провода по спецзаказу делать, очень длинные или с катушками и конденсаторами ;) Качество усилителя наверняка влияет сильнее на пару порядков, плюс динамики ещё на порядок сильнее. Исключение — если провод ловит радио «Маяк» и переговоры по соседней радиотрубке, но на этот случай балансное подключение придумали.
UFO landed and left these words here
Если «провод» это безымянная лапша из неизвестного материала, у которой удельное сопротивление различается через каждые 10 сантиметров, тогда, безусловно, влияет. Но, я надеюсь, вы понимаете где кончается здравый смысл и начинается спиритизм и магия?
Для существенного искажения 10кГц сигнала длина провода должна быть более 7,5км.

Думаю, в аналоговых проводах от АТС до домашних телефонов, делали согласование, и то там частоты до 4кГц.

Если при передачи звука совершенно недопустимы искажения, которые вносит провод, необходимо применять источник звука с сопротивлением 50Ом, кабель с сопротивлением 50 Ом, и нагрузку(динамик) с тем же сопротивлением. Поправьте меня, но кажется динамиков с таким сопротивлением не делают.
UFO landed and left these words here
Чем ниже частота сигнала — тем выше должна быть емкость/индуктивность, чтобы волновое сопротивление могло как-то влиять на качество сигнала. У звука 8-40000гц частота — не сравнима с частотами тв/фм

По идее, чтобы внести в сигнал такой низкой частоты волновые искажения — нужно чтобы между экраном и центральным проводом была микронная изоляция, а сам провод (десятки метров) намотан на ферритовый сердечник :)
А ну ка рсчитайте длину волны для 20000 Гц. Потом можно сравнить с длиной проводов в домашней аудиосистеме. И не только домашней.
Линия называется длинной, если ее длина намного больше длины волны сигнала. Даже для самой верхней частоты звукового диапазона (условно 20кГц) длина волны равна 3е8 м/с / 2e4 Гц = 1.5е4 м, т.е. 15 км. То есть для звука длинной будет являться линия в десятки км.
Эффект имеется, но это не совсем то, о чем в статье. На практике кроме потерь в проводах гораздо значительнее потери в согласовании выход -> нагрузка. Сопротивление выходного каскада не равно 0 ни в реальной ни в мнимой части. Сопротивление нагрузки не равно бесконечности. Чем ближе сопротивление нагрузки (колонок например всего 4/8 реальных ом) к внутреннему сопротивлению выходного каскада, тем больше искажения. На высоких частотах, где внутреннее сопротивление выходного каскада максимально, изменение реактивной части сопротивления проводов вполне может стать сравнимо (предполагаю, что в каких-то долях процента) с реактивным сопротивлением нагрузки и как-то повлиять на общую звуковую картину.
Я, лично, этой разницы не слышу, но некоторые знакомые слышат и слепое тестирование убедило меня, что они не врут. Это не означает, что цены на супер-пупер звуковые провода хоть как-то оправданы, пара сварочных кабелей передаст звук на колонки никак не хуже. Эффект не слишком большой и довольно простыми методами может быть сведен к неслышимому порогу. Это сильно зависит от конкретных колонок и усилителей, рекомендаций не дам, сравнительного опыта мало.
Вот что-то я задумался о первой картинке. Той где лампа, ключ, батарейка и 2 раза по 300 000 км проводов.
Сместим лампу к батарее, например один из проводов будет длиной 450 000 км, другой 150 000 км.
Когда лампа зажжется? Через половину секунды? Или через 1.5? Зависит ли от того к какому полюсу батареи ближе лампа?
Тоже стало интересно. Не вполсилы же лампа будет светить эту секунду разности :)
Будет светить так, как если бы последовательно с ней был включен резистор, сопротивление которого равно волновому сопротивлению данной линии. В статье это очень хорошо разжевано.
Не, очень упрощенный мысленный эксперимент. Провода друг на друга не влияют. Сверхпроводник, так сказать. Или провод разложен кольцом, чтобы минимизировать это влияние
Т.е. вы хотели сказать — идеальная линия с бесконечно большим волновым сопротивлением?
Что-то мне подсказывает, что для провода конечной длины не возможно бесконечное волновое сопротивление.
Попытки посчитать волновую ёмкость длинного прямого провода дали результат, что она пропорциональна корню длины.
А для кольца скорее всего будет линейная зависимость от длины
Пока варианты:
1. через 0.5с в половину напряжения
2. через 0.5с на полную
3. через 0.5с в половину напряжения с учётом волнового сопротивления на пути до лампочки (посл. резистор, переменный ток)
4. через 0.5с на полное напряжение с учётом волнового сопротивления на пути до лампочки (посл. резистор, переменный ток)
5. через 1.5с на полную
6. через 0.5 или 1.5с в зависимости от полярности (постоянный ток)
Интересно, проводил ли кто-нибудь опыт :)
Окружность Земли всего ~ 40 000 км, а для эксперимента нужен круг из проводов длиной в 600 000 км. При этом понадобится около 1885 м3 меди (считаем, что поперечное сечение провода диаметром 2 мм), т.е. ~ 16890 тонн. Это ещё без учёта изоляции и стоимости космического корабля, способного поднять такой груз и вывести всю конструкцию на гелиостационарную орбиту.

Интересно, проводил ли кто-нибудь опыт :)
Для эксперимента я думаю достаточно и кольца размером с большой адронный коллайдер.
Думаю, что будет достаточно
Зачем так много? Те же 198 метров кабеля(с учётом коэффициента укорочения 0,66) дадут задержку 1 мкс. Вместо лампочки — светодиод. Эффект будет виден.

Немного изменим эксперимент. Светодиод соединяем последовательно с батарейкой и замыкаем цепь через длинный провод. Светодиод зажгётся сразу, но в половину накала(как будто мы его питаем через резистор 50 Ом). Через 2 микросекунды, когда питание распространится в кабеле, светодиод зажгётся на полную.

Если цепь разомкнуть светодиод сразу погаснет, и возникнут стоячие волны, но это совершенно другая история. Следующая глава книги как раз про них, скоро выложу.
Я пока мысленно дошёл до следующего варианта.
Через 0.5 сек лампочка начнёт светиться.
0.5 — 1 сек переходный процесс. Зависимость разницы потенциалов на лампе от времени будет иметь вид U = U0 * ( 1 — exp (-k1*(t-0.5)) )
В момент времени 1.5 сек до лампы «дойдёт» вторая часть поля, которое шло по длинному проводу. Переходный процесс изменится.
Зависимость приобретёт вид U = U0 * ( 1 — exp (-k1*(t-0.5))) + U0 * ( 1 — exp (-k2*(t — 1.5) ))

k1, k2 зависят от волнового сопротивления провода. Равны ли они? Пока ещё не могу склониться ни к какому варианту…
В цепи постоянного тока будет зависеть от того, какая длинна на минусовом проводе (ионы движутся от минуса к плюсу), в цепи переменного тока — как вам повезет.
Хотелось бы адекватный ответ минусующего мой комментарий человека.
Ионы и электроны движутся катастрофически медленно по сравнению со скорость распространения электро-магнитного поля. Не нужно от этого отталкиваться.
А скорость распространения поля равна скорости света.
Я и мыслил скоростью распространения поля, что по сути давление электронов друг на друга. Лишь ошибся в термине — не ионы, а электроны. Видимо за ионы и поставили минус. Мде… спешка нужна только в трех случаях. :-)
По идее, разность потенциалов будет уже через полсекунды, но лампа будет гореть, похоже, в половину накала, а ещё через секунду — в полный. Но это моя ламерская догадка.
А почему в половину накала? И почему тогда в полную силу засветит «ещё через секунды». Ведь электромагнитное поле распроспространится по всей длине провода через секунду после замыкания ключа.
Ну вот как я это вижу (взаимодействием проводов пренебрегаем): через полсекунды поле пройдёт ~150 тыс. км, т.е. короткий провод целиком (в одну сторону) и треть длинного (в другую), т.о. на одной клемме лампы будет положительный или отрицательный потенциал, а на другой останется ноль. Ещё через секунду поле пройдёт остаток длинного провода, и на второй клемме возникнет такой же потенциал, что и на первой клемме, но с другим зарядом, т.о. напряжение на лампе будет вдвое больше.
Но ведь распространение поля в коротком проводе не закончится лампой и оно «пойдёт дальше»
Да, но потенциал на клемме появится только когда сигнал пройдёт весь длинный провод.
Будет зависеть от того, как линия свернута, но общий смысл такой: сначала лампа загорится частично, а через некоторое время полностью. При этом возможны осцилляции яркости (что также будет иметь место в случае одинаковых проводов и несогласованной лампы).
То есть через пол секунды)
Вобщем идея вот какая. Когда в изначальном эксперементе говорят «загорится через секунду», не имеется ввиду что она через секунду «воспылает ярким пламенем».
Через секунду после включения рубильника напряженность поля около лампы начнет меняться.
Ну а производная напряженности возможно и будет в два раза меньше.
Замечательная статья и перевод — вот бы в учебных заведениях так преподавали материал.
Я сильно извиняюсь, но…

Для ликбеза для праздной публики со статьей можно смириться.

Если бы так преподавали в учебных заведениях, то курс электроники или электротехники растягивался бы лет на 50.
По факту эта статья дала мне лучшее понимание материала, чем весь курс по теории волн.

Курс по теории волн — куча формул, которые я не знаю куда применить, пока не знаю о чём вообще речь. А пока моё понимание ограничивается тем, что «волновое сопротивление — это сопротивление волнам» — формулы бесполезны.
Это ваше мнение и вы несомненно имеете на него право. Однако я не обязан с вами соглашаться.
Подобную лекцию можно прочитать за пол часа перед началом темы длинных линий. Она даст интуитивное понимание. Каркас который можно будет потом со знанием дела обмазать матаном и получить знание, а не невнятную херь из серии «что то знаю, но не понимаю что это и зачем».

Но складывается ощущение, что до упрощенного вводного объяснения опускаются считанные доли процентов постсоветских преподавателей, западло им чтоль, солидность падает?
Преподаватель-студент — линия передачи данных.
Как и любая линия, для эффективной работы должна быть согласована.
Во всех смыслах.
Низкий поклон. Не проходил эту тему в институте, а потом как-то никогда не задумывался и по роду деятелности не сталкивался… Но зато теперь я знаю зачем и почему нужны были терминаторы на коаксиальные сети (10Base-X?), почему без них сеть не работала и что именно делало их совместимыми с обычным резистором на те же 50Ом(кажется), т.е. не обязательно было иметь на конце «красивый BNC-колпачок». Спасибо!
Не очень понял пример с водой, куда будет перемещаться молекула воды? При распространиение волны не просиходит перемещения вещества.
ИМХО, но аналогии только запутывают, темболее в физике, это же другое явление.
Перемещение происходит, но не вдоль распространения волны. [irony]Наверное.[/irony]
Молекула воды смещается вверх-вниз :)
Волны в воде — самая простая аналогия для любого волнового процесса.
Ну, волны на воде — не такой уж простой процесс )
Молекулы там смещаются по окружностям, т.е. отчасти и вперёд-назад.
UFO landed and left these words here
О, это будет. Далее в программе стоячие волны:
1) На источнике сигнала амплитуда 0 Вольт, а на нагрузке — 1 Вольт. Как это возможно?
2) Коаксиальные трансформаторы. Источник сигнала с волновым сопротивлением 75 Ом, кабель с сопротивлением 150 Ом, а нагрузка с сопротивлением 300 Ом. И всё согласовано!

Помогите найти описания экспериментов, в которых измеряют скорость распространения электрического поля.

Гугление приводит только к тому, что Герц проводил какие-то опыты, подтверждающие теорию Максвела. И интересно, кто-нибудь повторял эти опыты?
Вот интересный и познавательный ролик из архивов AT&T про свойства волн, которые не зависят от их природы. Затронуты вопросы отражения, скорости распространения, изменения фазы, согласования различных нагрузок и прочее.
Хорошая статья, но в некоторых местах режет слух:

Хотя электроны двигаются очень медленно...
Из-за низкого уровня кармы не могу плюсануть, плюсую здесь, хорошая статья, спасибо за труды!
не дано определение волнового сопротивление, волновое сопротивление (как любое сопротивление) это отношение напряжения к силе тока, в данном случае напряжения волны к току той же волны
не раскрыто что когда нагрузка линии равна волновому сопротивлению отсутствует отражение
Only those users with full accounts are able to leave comments. Log in, please.