Теоретические вопросы по АФУ

[UA4NE]

Valery12, == Только хочу понять, как Вы выбрали пределы интегрирования ==

Так, чтобы на этот косинус наложить нашу четвертушку с ее распределением тока. Тогда пределы интегрирования получаются в привычных радианах, а не в лямбдах и не в метрах каких-нибудь. Наиболее нагляден случай с бесконечным КСВ - там этот косинус получается в чистом виде, как модуль. Для него у Баскакова есть уже выведенная отдельная формула распределения тока через модуль косинуса. Здесь у нас на четвертушке должна получиться четверть периода модуля косинуса. Вот отсюда и вылезли пределы интегрирования. Для других коэффициентов отражения под косинусом появляется удвоение частоты.

Не, проверить надо еще раз. Тут вполне могла быть ошибка из-за невнимательности. Я себя знаю, за мной нужен глаз да глаз. Ну не математик я ни разу.

[Valery12]

UA4NE


Просто для информации.

На скринах распределение тока (синяя линия) и квадрата тока (красная линия) по формуле из Баскакова при разных коэффициентах отражения.
Первая картинка - Г=0.99
Вторая картинка - Г=0.1

[alex_m]

до вас никак не дойдёт (наверное и не дойдёт никогда) разница между перемещением "зайчика" и материальным перемещением.

Леонид, очевидно вы не обратили внимания на то, что я выше писал о том что "зайчик" и материальное перемещение это разные вещи. "Зайчик" не позволяет перемещать материю или передавать информацию со скоростью выше скорости света.
И "зайчик", двигаясь со сверхсветовой скоростью по поверхности не нарушает принцип причинно-следственной связи.

Однако, обратите внимание на то, что для эффекта Вавилова-Черенкова и эффекта Допплера, перемещение материи или информации со скоростью выше света НЕ НУЖНО.

Точно также, как для стоячей волны в фидере не нужно, чтобы носители зарядов в фидере материально перемещались или перемещали информацию со скоростью выше скорости света. При этом пучности и узлы в фидере вполне могут перемещаться со скоростями выше скорости света. Но переноса материи или информации со сверхсветовыми скоростями при этом не происходит.

[Слушатель эфира]

Принято считать, что источник согласован с линией в том случае, если его внутреннее сопротивление равно волновому сопротивлению фидера. Такое согласование используется в импульсной технике, когда нагрузка не равна волновому, ибо препятствует переотражениям в линии, приводящим к снижению скорости безошибочной передачи потока данных.
У меня сложилось впечатление, что существует распространённое мнение, будто на внутреннем сопротивлении такого источника поглощается волна, падающая на него (Обратная волна). Анализ этого процесса привёл к несколько парадоксальному выводу.
В качестве примера рассмотрю приводившуюся здесь байку от ra6foo. Ранее я рассмотрел один случай здесь.
ra6foo после ряда, мягко говоря невнятных постов в попытках оправдаться, заявил, что

Мы здесь обсуждаем установившийся режим.

Что ж, рассмотрим исходный случай и проверим его на наличие установившегося режима. Напоминаю

Имеем мы например источник 5 В, линию без потерь 50 Ом, 0,25 закороченную.
Дошла ваш волна до КЗ, отразилась пришла к источнику с теми же 5 вольтами.
Синфазными с источником 5 вольтами. И куда волна сможет дальше пойти - НИКУДА.

А внутреннее сопротивление источника?

Никакого.

То есть 0.

Как ранее было показано, падающая на источник с внутренним сопротивлением 0 волна начнёт поглощаться источником полностью, вся её энергия пойдёт на работу против ЭДС, если напряжение на фидере, создаваемое падающей на источник волной, равно ЭДС.
Итак, включаем источник синусоидального напряжения на четвертьволновой КЗ кусок фидера. Источник создаёт П волну, которая добегает до КЗ, полностью отражается и, превратившись О волну, движется к источнику. В течении всего полупериода источник работал и создавал П волну, которая через полпериода представляет из себя П и О волну по всему отрезку. Ровно через полпериода О волна добегает до источника и создаёт на фидере U ровно такое, как у источника. И в остальные промежутки времени значения U на фидере от приходящей О волны равны U источника, в этом особенность четвертьволнового отрезка.
Как ранее показано, в таком случае O волна полностью отдаёт свою энергию источнику. Естественно, что в это время, когда О волна поглощается, источник не может создавать П волну, он не может гнать ток в линию, если напряжение на линии не меньше, чем ЭДС самого источника. Значит, через полпериода от включения источника прекратилось генерирование П волны. Но тогда "хвост" волны П с момента времени равного полупериоду равен 0 и "движется" в сторону КЗ. Первые полпериода генерируется П волна, вторые полпериода поглощается О волна. Через 3/4 периода мы увидим, как с КЗ конца линия становится незаряженной и на её части отсутствует ток. Ровно через период в линии не будет ни тока ни напряжения, естественно никаких волн. Через период всё начнёт повторяться, будто источник только включили.
Вывод: В предложенном варианте установившийся режим никогда не наступает, переходной процесс длится вечно. Об этом несколько раз и писал Amw, но ...

Теперь рассмотрим тот же случай, но с внутренним сопротивлением источника равным волновому. Через полпериода О волна, создающая на фидере напряжение равное половине U источника, достигает источника. Ток волны на внутреннем сопротивлении источника должен создать напряжение U/2, то есть, напряжение на фидере вырастет в два раза и уравняется с напряжением источника. Здесь получается случай, что ток волны, или её магнитная энергия, полностью переходят в электрическую энергию заряженного участка фидера. Ток в источник не проникает, равно и от источника. Имеем 100% отражение и никакого поглощения. Странно ...

[Леонид3]

..но сама волна может двигаться быстрее света..

Это чьи буковки, ваши? Или имеете в виду одно, а пишите другое? Тоже печально

Добавлено через 6 минут(ы):

..но сама волна может двигаться быстрее света..

Это чьи буковки, ваши? Или имеете в виду одно, а пишите другое? Тоже печально

..но с внутренним сопротивлением источника равным волновому....Имеем 100% отражение..

Ваши рассуждения не верны для этого случая. Имеем полное но не отражение, но поглощение источником и рассеивание энергии на внутреннем сопротивлении источника.

[alex_m]

Это чьи буковки, ваши? Или имеете в виду одно, а пишите другое? Тоже печально

давайте разберемся.
Возьмем тот-же лазерный луч, пятно которого движется по поверхности со сверхсветовой скоростью (с этим надеюсь согласны).
Лазерный луч, попадая на поверхность среды производит воздействие (нагрев, переизлучение и т.д.). Таким образом на поверхности среды формируется фронт волны (вызванный воздействием пятна от лазерного луча). И перемещаться этот фронт волны будет со скоростью выше скорости света, также как и пятно лазерного луча.
Итого, имеем фронт волны, перемещающийся в пространстве со сверхсветовой скоростью.
За счет сверх световой скорости источника, коим в данном случае является пятно лазерного луча.

При этом отмечаем:
1) источник (пятно лазера) движется со сверх световой скоростью
2) фронт волны движется вместе с источником тоже со сверхсветовой скоростью
3) перемещения материи со сверхсветовой скоростью нет
4) перемещения информации со сверхсветовой скоростью нет.
5) причинно следственная связь не нарушается (волна не появляется раньше, чем ее излучит источник)

[Слушатель эфира]

Ваши рассуждения не верны для этого случая. Имеем полное но не отражение, но поглощение источником и рассеивание энергии на внутреннем сопротивлении источника.

Вы уже подобное писали ранее, в ответ на мой первый анализ. Если Вас не затруднит, поясните, как происходит поглощение волны источником и рассеяние энергии на внутреннем сопротивлении, если через источник не течёт ток?

Добавлено через 11 минут(ы):

Волна "проникает" в источник и поглощается им полностью лишь в в случае равенства выходного сопротивления источника волновому сопротивлению линии, при не равенстве происходит и отражение и поглощение в пропорциях определяемых отношениями сопротивлений

Я ещё тогда Вам намекал, что это заблуждение, надо внимательно читать первый анализ и подумать

[UA4NE]

Слушатель эфира, Установившийся режим можно ведь рассматривать и с энергетической точки зрения. Как только мощность в нагрузке плюс потери сравняется с мощностью потребленной от источника, можно считать переходный процесс завершенным (в этом смысле).

Я не знаю, рассматривались ли ранее в литературе подобного рода пульсирующие переходные процессы в стационарных системах.

Вопрос с отражениями волн от источника интересный и какой-то двойственный. Тут считаем, тут не считаем, тут рыбу... В литературе тоже на этот счет намеки и оговорки, типа того, что при условии отсутствия отражения от источника будет такая-то формула, а при наличии другая и т.д. при этом считается (где-то недавно читал), что от идеального источника с R=0 отражение стопроцентное. Я вполне могу в этом смысле понять Александра, он бежит от этих чертовых волн куда подальше. Наверное, вопрос опять упирается не в физику, а в математику, ее условности , в табу и допущения при работе с теми или иными моделями.

[Слушатель эфира]

Придётся и мне перейти на аналогии. Имеем стенку у водоёма. Её высота (U источника) выше, чем гребень поперечной падающей на стенку волны в водоёме. Волна, ударяясь об стенку увеличивает свою высоту. Возможны два случая. Гребень волны при отражении в максимуме не превышает уровня высоты стенки, и второй, когда волна перехлёстывает через край.

Наверное, вопрос опять упирается не в физику, а в математику

Простите, но я, как мне казалось, как раз даю физический анализ.

Добавлено через 9 минут(ы):

Установившийся режим можно ведь рассматривать и с энергетической точки зрения

естественно.

[ra6foo]

Линия без потерь 0,25 лямбда с кз нагрузкой.

В предложенном варианте установившийся режим никогда не наступает, переходной процесс длится вечно.

в таком случае O волна полностью отдаёт свою энергию источнику.

В таком случае отраженная волна и источник напряжения имеют одинаковые фазу и напряжение,
что равносильно отсутствию источника напряжения и открытому концу линии на его месте.
Никакой передачи энергии источнику напряжения здесь быть не может.

через полпериода от включения источника прекратилось генерирование П волны.

... и наступил установившийся режим.