Amateurfunk Forum - Archiv

Im guten Haushalt findet sich alles wieder ...... diesmal ein Script von Siart "Leistung" von 2011. Die URL ist http://www.siart.de/lehre/leistung.pdf mit Stand 2013. Im Grunde ist die dortige Betrachtung der Hochfrequenzleitung das, was ich vom Kammerloher ableiten wollte. Siart arbeitet mit Wirkleistung - die der hier definierten Energie zu einen Zeitquerschnitt dt entspricht, und Blindleistung. Er hat es am Anfang des Scripts so definiert, daß man die physikalischen Begriffe dazu "drüber legen" kann, d.h. falls der Begriff Leistung stört, eben einen genehmeren physikalischen Begriff verwenden kann - "Energiedichteflußvermögensvektor" oder so .....

Interessant (für mich) sind auf pdf-Seite 5 die Gleichungen 19 a und b. Wenn ich die verwende und den Hinlauf aufteile in einen Teil mit Amplitude der rücklaufenden Welle und den Rest als zweiten Hinlauf-Teil, verschwindet die Energieübertragung in Höhe der rücklaufenden Wellen (Ur und Ir - Welle) und es verbleibt der zweite Teil als einziger Energietransport. Der "verschwundene Teil" verbleibt als Stehwelle (Blindleistung) auf der Leitung.

Ich arbeite es noch durch, ob es widerspruchsfrei bleibt. 73 Peter

Nachtrag zu Literatur:
http://www.hft.tu-berlin.de/fileadmin/f ... 1_2012.pdf
Am Anfang über Leitungen, ansonsten einiges über Antennen etc., 221 Seiten.
[code:2o0x85q1]Hochfrequenztechnik I
Vorlesungsskript
2012
Fachgebiet Hochfrequenztechnik
Prof. Dr.-Ing. Klaus Petermann
überarbeitet unter Mitarbeit von
Dr.-Ing. Christian-Alexander Bunge[/code:2o0x85q1]Außerdem: Auf der Afu Tagung München 13./14.3.2010 wurde von Michael Hiebel, R&S, ein Vortrag über Netzwerkanalyse gehalten, mit Meß-Demos an R&S Equipment. Script im Tagungsband, 20 Seiten. Er verweist auch noch auf weitere Literatur, muß ich noch abklappern.
73 Peter

Hallo Forum,

hier kommt der angekündigte praktisch verifizierbare Beweis dafür, dass die Impedanz Z entlang einer Leitung keinerlei Auswirkung auf die Teilwellen hat, und darauf aufbauend als Kausalkette meine Theorie des Energieflusses auf Leitungen. Eine Theorie gilt als richtig, solange es nicht gelingt sie durch ein Experiment zu widerlegen, das im Widerspruch zu ihr steht. In diesem Sinne bin ich wirklich auf experimentell überprüfbare Gegenargumente gespannt:

>>>

Ein Generator, bestehend aus einer Wechselspannungsquelle mit der Amplitude Vo und einem Innenwiderstand Ri in Serie, speist eine Lambda/2 lange am Ende offene verlustfreie und nichtdispersive Übertragungsleitung mit dem Wellenwiderstand Zo.

Wir betrachten zunächst nur die vorlaufenden (Vv,Iv) und rücklaufenden (Vr,Ir) Teilwellen von Spannung und Strom auf der Leitung. Weil sie interferieren varriert die Impedanz Z = (Vv+Vr)/(Iv+Ir) der aus ihrer Superposition (Überlagerung) abgeleiteten Gesamtwelle entlang der Leitung und beträgt auf Leitungsmitte 0 Ohm. Hätte sie einen Einfluss auf die vorlaufende Spannungswelle Vv, müsste die Spannung dort auf 0 Volt zusammenbrechen, denn sie stellt einen satten Kurzschluss dar, was Totalreflexion mit umgekehrtem Vorzeichen bewirkt. In diesem Fall wäre zwischen Mitte und Ende der Leitung keine vorlaufende und deshalb auch keine rücklaufende Spannungswelle vorhanden, dieser Kurzschluss würde sich also quasi selbst verhindern. Simuliert mit Spice oder im praktischen Versuch lässt sich nachweisen, dass dies nicht der Fall ist, denn am Leitungsende ist eine Wechselspannung mit der Amplitude Vo messbar als Superposition von Vv+Vr = Vo/2+Vo/2 = Vo. Wird die Leitungsmitte jedoch durch eine Drahtbrücke wirklich kurzgeschlossen, ist das Leitungsende tatsächlich ohne Spannung. Die Impedanz Z an irgendeinem Punkt der Leitung hat also keinerlei Auswirkung auf die Teilwellen und deren Verhältnis von Spannung und Strom ist stets gleich dem Wellenwiderstand der Leitung Vv/Iv = Vr/Ir = Zo. Dieser Versuch bestätigt die Gültigkeit des Superpositionsprinzips, wonach alle Teilwellen separat berechnet werden können als wären sie ganz allein im System. Sie werden also weder von anderen Teilwellen oder von der superponierten Gesamtwelle in irgendeiner Weise beeinflusst. Daraus folgt:

1) Die Amplitude der vom Generator in die Leitung geschickten Spannungswelle Vv = Vo*Ri/(Ri+Zo) ist nur abhängig von Vo, Ri und Zo und bleibt deshalb auch nach Eintreffen der Reflexion am Leitungseingang unverändert. Gleiches gilt für die Stromwelle Iv = Vv/Zo. Daraus folgt:

2) Es kann keine totale re-Reflexion der der rücklaufenden Wellen Vr und Ir am Generator geben, denn es gibt keine Änderung von Vv und Iv beim Eintreffen der Reflexion welche durch eine re-Reflexion ausgeglichen werden könnte. Daraus folgt:

3) Die rücklaufenden Teilwellen Vr und Ir laufen aus dem Leitungseingang heraus und in den Generator hinein. Am Innenwiderstand des Generators wird dadurch aber keine Energie in Wärme umgesetzt, wie sich durch Siumlation oder im praktischen Versuch nachweisen lässt. Daraus folgt:

4) Die rücklaufenden Teilwellen Vr und Ir können keinen eigenständigen Energiefluss darstellen, denn obwohl der Energiefluss (also die Leistung) streckenweise sehr wohl verschwinden kann müsste die rücklaufende Energie erhalten bleiben und im Generatorinnenwiderstand in Wärme umgesetzt werden, was nicht der Fall ist. Daraus folgt:

5) Auch die vorlaufenden Teilwellen Vv und Iv können keinen eigenständigen Energiefluss darstellen, denn sonst wäre die Energiebilanz der eingeschwungenen Leitung nicht ausgeglichen. Der Energiefluss ist also aus den superponierten Gesamtwellen Vv+Vr und Iv+Ir zu bestimmen.

<<<

Als Konsequenz ergibt sich, dass es auf einer Leitung niemals und nirgends zugleich zwei entgegengesetzte Energieflüsse sondern nur einen geben kann, was bereits in der physikalischen Definition des Energietransfers verankert ist: Es ist diejenige Energiemenge, welche die Grenze zwischen zwei Systemen überschreitet und dadurch den Energieinhalt im einen System vergrößert und im anderen System um denselben Betrag verringert. Die Leistungsreduktion am Leitungseingang beim Eintreffen der Reflexion ist keine Reaktion des Generators auf die veränderte Impedanz Z, sondern sie wird unmittelbar durch die reflektierten Teilwellen verursacht, indem sie mit den vom Generator in die Leitung geschickten konstanten vorlaufenden Teilwellen interferieren und dabei einen Energiestau mit erhöhter Energiedichte und gleichzeitig vermindertem Energiefluss erzeugen. Im Falle einer realen verlustbehafteten Leitung kommt der Zusatzverlust bei Fehlanpassung also nicht wirklich durch mehrfache Wege eines Energiequantums hin und her durch die Leitung zustande (obwohl er sich mit diesem Modell berechnen läßt, denn Weg braucht Zeit !), sondern durch erhöhte Energiedichte bei gleichzeitig verringertem Energiefluss und deshalb längerer Verweilzeit eines Energiequentums in der verlustbehafteten Leitung.

73
Karl, DJ5IL

Hallo Karl,

Soweit alles verstanden. Womit ich mich schwertue:

[quote]3) Die rücklaufenden Teilwellen Vr und Ir laufen aus dem Leitungseingang heraus und in den Generator hinein. Am Innenwiderstand des Generators wird dadurch aber keine Energie in Wärme umgesetzt, wie sich durch Siumlation oder im praktischen Versuch nachweisen lässt......

.....Die Leistungsreduktion am Leitungseingang beim Eintreffen der Reflexion ist keine Reaktion des Generators auf die veränderte Impedanz Z, sondern sie wird unmittelbar durch die reflektierten Teilwellen verursacht, indem sie mit den vom Generator in die Leitung geschickten konstanten vorlaufenden Teilwellen interferieren und dabei einen Energiestau mit erhöhter Energiedichte und gleichzeitig vermindertem Energiefluss erzeugen.
[/quote]
Wie soll ich es verstehen, dass Wellen aus einer Leitung heraus laufen? Wellenphänomene gelten nur für Vorgänge auf der Leitung. Außerhalb der Leitung gelten Ohm und Kirchhoff. Der Generator "sieht" eine Impedanz aus R + jX, die auch von diskreten Bauelementen stammen könnte.

[quote]Im Falle einer realen verlustbehafteten Leitung kommt der Zusatzverlust bei Fehlanpassung also nicht wirklich durch mehrfache Wege eines Energiequantums hin und her durch die Leitung zustande (obwohl er sich mit diesem Modell berechnen läßt, denn Weg braucht Zeit !)
[/quote]
Wenn dem so ist, worin besteht der Vorteil der Wellenbetrachtung gegenüber dem Modell von Borucki/Kalocsay, das von einer Re-Reflexion ausgeht und zum gleichen Ergebnis kommt?

73

DL4ZAO,

[quote]Wie soll ich es verstehen, dass Wellen aus einer Leitung heraus laufen? Wellenphänomene gelten nur für Vorgänge auf der Leitung. Außerhalb der Leitung gelten Ohm und Kirchhoff. Der Generator "sieht" eine Impedanz aus R + jX, die auch von diskreten Bauelementen stammen könnte.[/quote]
In realsen Systemen ist alles auch "Leitung", jeder Leiterzug und jedes noch so kurze Stückchen Schaltdraht in unseren Geräten, natürlich auch zu der Ausgangsbuchse unseres Generators. Die Leitung hört erst auf, wenn wir zum konzentrierten und idealisierten (praktisch nicht realisierbaren) puren Bauteil Widertstand / Kondensator / Induktivität kommen (selbst die Beläge eines Kondensators sind genaugenommen auch eine Leitung in Form eines Stubs). Die Wellen Vr und Ir laufen also aus der von uns betrachteten Leitung mit Wellenwiderstand Zo heraus in den Generator hinein, bis sie den idealisierten Innenwiderstand des Thévenin-Äquivalents erreichen. Im Gleichspannungsbetrieb der offenen Leitung ist besser zu verstehen, was dann passiert: An beiden Seiten des Innenwiderstands liegt dieselbe Spannung, über ihm liegen also 0 Volt und laut Ohm'schem Gesetz kann deshalb kein Strom fließen und der Generator somit keine Leistung mehr abgeben, obwohl er nach wie vor die Vorwärtsspannung Vv = Vo/2 in die Leitung liefert. Bei am Ende kurzgeschlossener Leitung wird sämtliche Generatorleistung Vo*(Vo/Ri) im Innenwiderstand in Wärme umgesetzt. Die rücklaufende Spannungswelle regelt also die Leistungsaufnahme der Leitung, aber nicht die vorlaufenden Teilwellen von Spannung und Strom Vv, Iv die der Generator liefert.

[quote]Wenn dem so ist, worin besteht der Vorteil der Wellenbetrachtung gegenüber dem Modell von Borucki/Kalocsay, das von einer Re-Reflexion ausgeht und zum gleichen Ergebnis kommt?[/quote]
Der Vorteil besteht darin, dass wir uns näher an der Realität befinden als Borucki, der eine nichtvorhandene und logisch nichterklärbare re-Reflexion erfinden muss, nur weil sie sein falsches Konzept benötigt um eine ausgewogene Energiebilanz zu liefern. Das Modell von Borucki kommt zwar zum gleichen Ergebnis was superponierte Gesamtwellen von Spannungen und Strömen auf der Leitung und Zusatzverluste angeht, aber es widerlegt sich selbst indem es einen Einfluss von Z auf die Teilwellen postuliert. Der sich selbst verhindernde Kurzschluss in der Mitte der offenen Lambda/2 Leitung war übrigens genau der Punkt, an dem Borucki beleidigt den Dialog mit mir abgebrochen hatte ...

73
Karl, DJ5IL

Ich habe ein ganz anderes Problem mit dem Ende von Vr+Ir am Generator-Ende, bin aber noch nicht zum Durchrechnen gekommen. Je nachdem ob der Lastwiderstand Re > Zo oder Re < Zo ist, gibt es durch die Reflektion einen Vorzeichenwechsel bei Ir oder Ur, der einer 180° Phasenverschiebung gleich kommen muß (ich rechne dabei mit rellen Re und Zo Werten). Ur oder Ir addiert sich zum Vorlauf, damit die Bedingung Ue/Ie=Re (am Lastwiderstand) eingehalten wird.

Wenn ich nach dem Superpositionsprinzip die vorlaufende Wellen in den Amplituden so aufteile, daß die später reflektierte Welle W2 und die von Re "absorpierte Welle W1 heißt (jeweils U und I Welle phasengleich), dann "verschwindet" mit der Reflektion (alles verlustfrei) durch die Phasenverschiebung entweder der U- oder I-Teil von W2 und der reflektierten Welle und wir haben keinen Enegietransport außer der "W1 - Welle". W2 plus Reflektion kann ich entweder als Stehwelle oder Blindleistung betrachten, transportiert wird mit den beiden nichts mehr. Transport macht nur W1.

Deshalb ist mir der Generator bei der Geschichte auch im Moment piepegal..... .

@DJ5IL: wir müssen m.E. U- und I-Wellen getrennt betrachten, einschließlich einer Phasenverschiebung durch Re <> Zo . Mir fehlt z.Zt. die Zeit zum Durchspielen (Durchrechnen). Glauben tue ich nur den Gleichungen (der Mathematik) oder Meßergebnissen. Simulationsprogramme sind so eine Sache - wie verknüpfst Du in Spice eine U- und I-TEM-Welle ?? Solange ich die interne Mathematik von solchen Programmen nicht kenne, bin ich einfach mißtrauisch. Die sind ja so programmiert, wie der Programmierer sich das Modell vorgestellt hat. D.h. wenn W2DU programmiert hätte, wäre Spice vielleicht ein anderes Programm. Wir sind nicht mehr bei stationären Prozessen (Gleichstrom).

Deine Gesamtwellen-Betrachtung per Z Widerstand sehe ich etwas kritisch, weil die Gesamtwelle nur an bestimmten Punkten (in Lambda/4 Abständen) reellen Widerstand hat, ansonsten komplexe Werte (Scheinwiderstand). Dieser Z-Scheinwiderstand ist eine reine Rechengröße und entspricht keiner Energiebetrachtung, ist also irgendwie irrelevant.

Ich muß jetzt nicht Recht haben, bin nur im Moment noch skeptisch. 73 Peter

Peter,

[quote]Ich habe ein ganz anderes Problem mit dem Ende von Vr+Ir am Generator-Ende, bin aber noch nicht zum Durchrechnen gekommen. Je nachdem ob der Lastwiderstand Re > Zo oder Re < Zo ist, gibt es durch die Reflektion einen Vorzeichenwechsel bei Ir oder Ur, der einer 180° Phasenverschiebung gleich kommen muß (ich rechne dabei mit rellen Re und Zo Werten). Ur oder Ir addiert sich zum Vorlauf, damit die Bedingung Ue/Ie=Re (am Lastwiderstand) eingehalten wird.[/quote]
Gamma = (Re-Zo) / (Re+Zo)
Vr = Gamma * Vv
Ir = - Gamma * Iv
V = Vv + Vr
I = Iv + Ir

[quote]@DJ5IL: wir müssen m.E. U- und I-Wellen getrennt betrachten, einschließlich einer Phasenverschiebung durch Re <> Zo . Mir fehlt z.Zt. die Zeit zum Durchspielen (Durchrechnen). Glauben tue ich nur den Gleichungen (der Mathematik) oder Meßergebnissen. Simulationsprogramme sind so eine Sache - wie verknüpfst Du in Spice eine U- und I-TEM-Welle ?? Solange ich die interne Mathematik von solchen Programmen nicht kenne, bin ich einfach mißtrauisch. Die sind ja so programmiert, wie der Programmierer sich das Modell vorgestellt hat. D.h. wenn W2DU programmiert hätte, wäre Spice vielleicht ein anderes Programm.[/quote]
Spannung und Strom der Teilwellen sind nur durch Zo verknüpft und zwar ganz einfach nach dem Ohmschen Gesetz:

Vv/Iv = Vr/Ir = Zo

LTspice kann sehr gut zeigen, was für Spannungs- und Stromwellen auf der Leitung laufen, nichts weiter. Und nur darum ging es bei der Sache mit dem virtuellen Kurzschluss in der Mitte der Leitung.

[quote]Wir sind nicht mehr bei stationären Prozessen (Gleichstrom).[/quote]
Du machste es Dir unnötig schwer, indem Du Interferenzen von gegenläufigen harmonischen Schwingungen in Form von Stehwellen betrachtest. Obwohl es vielen schwerfällt, das zu akzeptieren: Die grundsätzlichen Vorgänge auf einer idealen Leitung kann man in der Tat im Gleichspannungsbetrieb analysieren, mit dem einzigen Unterscheid, dass sich im Gegensatz zu harmonischen Schwingungen keine Stehwelle ausbilden kann. In welcher Hinsicht verhält sich eine ideale Leitung Deiner Meinung nach grundlegend anders bei Gleichspannungsbetrieb ? Wie wär's, wenn Du eine gaaaaaanz lanmgsame Schwingung betrachtest, sagen wir mal mit f = 1 pHz ?

[quote]Deine Gesamtwellen-Betrachtung per Z Widerstand sehe ich etwas kritisch, weil die Gesamtwelle nur an bestimmten Punkten (in Lambda/4 Abständen) reellen Widerstand hat, ansonsten komplexe Werte (Scheinwiderstand). Dieser Z-Scheinwiderstand ist eine reine Rechengröße und entspricht keiner Energiebetrachtung, ist also irgendwie irrelevant.[/quote]
Welche Gesamtwellenbetrachtung per Z siehst Du kritisch ? Ich habe gesagt dass Z keinen (!) Einfluss auf dei Teilwellen hat, weiter nichts.

73
Karl, DJ5IL

Hallo Karl, jetzt antworte ich erst einmal auf den letzten Post:[quote]Gamma = (Re-Zo) / (Re+Zo)
Vr = Gamma * Vv
Ir = - Gamma * Iv
V = Vv + Vr
I = Iv + Ir[/quote]alles ok, aber Gamma kann positiv oder negativ sein. Ein Vorzeichenwechsel entspricht in den Gleichungen einer Phasenverschiebung von 180°. Es ist m.E. unbestritten, daß wir bei Welligkeit Reaktanzen auf der Leitung haben, die ||keinen Energiefluß|| für einen Teil der Gesamteinspeisung (auf U oder I am Eingang der Leitung bezogen) bedeuten.

Als nächstes Z vs Zo: [i:22g6yg47]"Ich habe gesagt dass Z keinen (!) Einfluss auf die Teilwellen hat, weiter nichts."[/i:22g6yg47] ---- paßt, dann habe ich Dein "Drumherum" ( ) mißverstanden und wir sind der gleichen Meinung.

Bleibt eigentlich nur noch Gleichstrom oder "langsame Schwingung": ich möchte stationär und quasistationär eigentlich nicht zum Vergleich nehmen. Das verführt zu Vereinfachungen, bei denen ich mir nicht sicher bin, ob man damit immer richtig liegt. Das ist wie bei den Analogien, es paßt einfach nicht überall. Z.B. Dein Kurzschluß bei der Mitte der offenen Lambda/2 Leitung: Die Impedanz Z ist ein Leitungsparameter bzw. -maßzahl und kein Ohmscher Verbrauchs-Widerstand. Selbst wenn Z ohne Blindanteile zu 0 Ohm wird, ist es etwas trivial, dort einen Nagel rein zu klopfen, der ein Verbrauchswiderstand mit 0 Ohm ist und als Beweis "keine Spannung nach dem Kurzschluß" ..... Da bringst Du ein Beispiel, welches bei mir nicht über die Hemmschwelle geht und mich eher irritiert. Die Impedanz Zo der Leitung ohne Nagel bleibt Zo, mit Nagel stimmt Zo an der Stelle auch nicht mehr ---- m.E. beweist der Nagel gar nichts, sorry, oder ich stehe gerade auf der Leitung .

Ich sehe auch die Leitung anscheinend etwas anders: Im Pkt. 1 ist aus meiner Sicht Iv= Vv/Zo . Spielen wir mal "Ich Leitung, Du Generator": dann ist mir Dein Innenwiderstand so was von egal. Mich interessiert nur Deine Spannung und danach zapfe ich den Saft ab Iv=Vv/Zo. Was mir vom anderen Ende zurück kommt, rutscht mir den Buckel rauf und runter (zurück kriegst Du nichts) und abhängig von der Menge auf dem Buckel zeige ich mich als Z[transformiert] und nehme Dir nicht mehr alles ab. Ich bin ja verlustfrei - und was Du mit Deinem Überschuß (bzw. transformierter Fehlanpassung) machst, ist mir wurscht.

So, jetzt kennst Du mich als Leitung, die sich jetzt horizontal polarisiert und ganz schnell unter der Decke versteckt.
Bis demnächst wieder, 73 Peter

Peter,

[quote]alles ok, aber Gamma kann positiv oder negativ sein. Ein Vorzeichenwechsel entspricht in den Gleichungen einer Phasenverschiebung von 180°. Es ist m.E. unbestritten, daß wir bei Welligkeit Reaktanzen auf der Leitung haben, die ||keinen Energiefluß|| für einen Teil der Gesamteinspeisung (auf U oder I am Eingang der Leitung bezogen) bedeuten. [/quote]
Man kann es anders ausdrücken: Auf einer verlustfreien Leitung ist die Wirkleistung an jeder Stelle der Leitung exakt gleich groß. Auf jeder fehlabgeschlossenen Leitung existieren im Abstand von Lambda/4 Punkte, and denen Spannung und Strom in Phase sind und daher pure Wirkleistung herrscht, während zwischen diesen Punkten zusätzlich Blindleistung vorhanden ist.

[quote]Die Impedanz Z ist ein Leitungsparameter[/quote]
Nein, eben gerade nicht ! Ein Leitungsparameter is eine Leitunseigenschaft wie z.B. ihr Wellenwiderstand Zo, während Z vom Fehlabschluss und der Position auf der Leitung abhängt und dehalb keine Leitungseigenschaft ist.

[quote]Selbst wenn Z ohne Blindanteile zu 0 Ohm wird, ist es etwas trivial, dort einen Nagel rein zu klopfen, der ein Verbrauchswiderstand mit 0 Ohm ist und als Beweis "keine Spannung nach dem Kurzschluß" ..... Da bringst Du ein Beispiel, welches bei mir nicht über die Hemmschwelle geht und mich eher irritiert. Die Impedanz Zo der Leitung ohne Nagel bleibt Zo, mit Nagel stimmt Zo an der Stelle auch nicht mehr ---- m.E. beweist der Nagel gar nichts, sorry, oder ich stehe gerade auf der Leitung[/quote]
Du hast das offenbar falsch verstanden. Borucki's Modell baut darauf auf, dass Z am Eingang der Leitung einen Einfluss auf die vom Generator in die Leitung geschickte vorlaufende Spannungswelle Vv hat, indem es genau wie eine real vorhandene Serienschaltung eines Widerstandes und einer Reaktanz wirkt. Wenn Z eine solchen Einfluss auf Vv hätte, würde das zunächst einmal dem Superpositionsprinzip widersprechen, das anerkanntermaßen für die Teilwellen gilt. Außerdem müsste Z = 0 Ohm in der Mitte einer Lambda/2 langen offenen Leitung eine Totalereflexion bewirken, genauso wie ein satter Kurzschluss - oder wie Du sagst ein Nagel durch die Leitung. Dadurch würde die Leitung zwischen Mitte und Ende spannungsfrei und es gäbe auch keine reflektierte und deshalb rücklaufende Spannungswelle Vr. Damit gäbe es aber auch kein Z = 0 Ohm in der Mitte der Leitung und folglich würde sich der Kurzschluss quasi selbst verhindern ! In der realen Physik darf aber eine Wirkung nicht Ursache ihrer selbst sein, wie das hier der Fall wäre. Um zu beweisen, dass das nicht sei kann, messen wir im praktischen Versuch oder simuliern mit Spice und stellen fest, dass Z = 0 Ohm in der Mitte der Leitung eben KEINEN Einfluss auf Vv hat und die Leitung zwischen Mitte und Ende nicht spannungsfrei ist. Und um schließlich zu verifizeieren, was passiert wenn wir an dieser Stelle ein wirkliches Z = 0 Ohm produzieren, schlagen wir Deinen Nagel rein. Wir messen oder simulieren erneut und stellen fest, dass die Leitung jetz tatsächlich wie vorhergesagt dahinter spannungsfrei ist. Dadurch haben wir durch Falsifikation bewiesen, dass Borucki's Theorie falsch ist.

OK ?

73
Karl, DJ5IL

Hallo Karl, wir haben m.E. nur ein Anschauungsproblem bzw. philosophisches.
1. Generator <-> Leitungseingang bei R[last]<>Zo: Der Generator sieht auf jeden Fall nach dem Einschwingen einen Leitungseingang mit Reaktanz (Dein Z am Ltg-Eingang). Was er damit macht ist kein Leitungsproblem mehr, sondern ein internes Generator Problem und widerspricht auch nicht dem Superpositionsprinzip auf der Leitung. Der praktische Generator wird in irgendeiner Form darauf reagieren, die Leitung reagiert nur per Iv=Uv/Zo.
2. ±Gamma: das sind jetzt reine Formulierungsfragen, wo ich keine Differenz zwischen uns sehe. Jeder "spricht" ab und an anders. Was wem leichter fällt zu verstehen, ist auch so eine Sache. Mit der Wirkleistung nur Richtung Generator --> Last sind wir uns ja einig.
3. Mit der "Eigenschaft" oder "Parameter" etc. bei Zo und Z kommen wir in den philosophischen Teil und müßten erst einmal Sprachregelungen treffen. Was Du Z nennst, ist bei fast allen Autoren der Scheinwiderstand der Leitung gegenüber Zo (wegen mir eine Eigenschaft, ich hätte Parameter gewählt und meine das gleiche damit). Wenn Du den Scheinwiderstand 0 per Nagel ersetzt, hast Du keine Zo Leitung mehr, bei der Leitungsmitte mit Nagel von Lambda/2 eine kurzgeschlossene Lambda/4 - Leitung.

Ich muß mir Borucki erst noch durchlesen, z.Zt. Garten, Hund, nochmal Garten, Rasenmäher-Rep, Fa. "Mach mal...", und demnächst ein paar Tage mal weg. Wir reden evtl. aneinander vorbei. Jedenfalls ist Dein Nagel eine handfeste Ursache und keine Wirkung und an der Stelle ist auch aus einem RG213 eine Zo=0 - Leitung geworden (oder Lambda/4), was vorher nicht der Fall war. Du hast physikalisch eine völlig neue Situation (Leitung) geschaffen. Was willst Du damit vergleichen oder beweisen ?? Der Generator sieht nur den Leitungseingang und dessen (Eingangs-)Z, egal wieviel Nägel Du in die Leitung klopfst.

73 Peter (ich "nagel" mir Borucki noch mal vor).

Peter,

[quote]3. Mit der "Eigenschaft" oder "Parameter" etc. bei Zo und Z kommen wir in den philosophischen Teil und müßten erst einmal Sprachregelungen treffen. Was Du Z nennst, ist bei fast allen Autoren der Scheinwiderstand der Leitung gegenüber Zo (wegen mir eine Eigenschaft, ich hätte Parameter gewählt und meine das gleiche damit). Wenn Du den Scheinwiderstand 0 per Nagel ersetzt, hast Du keine Zo Leitung mehr, bei der Leitungsmitte mit Nagel von Lambda/2 eine kurzgeschlossene Lambda/4 - Leitung. [/quote]
Das ist keineswegs philosophisch, eine Eigenschaft oder ein Parameter ist der betreffenden Sache EIGEN und deshalb unabhängig von äußeren Einflüssen. Wenn ich den "Scheinwiderstand" Z (der kein Parameter der Leitung ist) per Nagel ersetze (also durch einen wirklichen physikaklischen Widerstand von 0 Ohm, der eine wirkliche Totalreflexion erzeugt) habe ich natürlich immer noch eine Zo-Leitung, denn Zo ist ein von äußeren Einflüssen unabhängiger Paremeter der Leitung.

Leider verstehen wir uns anscheinend immer noch nicht richtig ... Ist hier jemand im Forum, der unser Missverständnis ausräumen und mir erklären kann, wo das Verständnisproblem zwischen Peter und mir liegt ? Oft ist es ja für einen Dritten wesentlich einfacher, den gordischen Knoten zu lösen ...

73
Karl, DJ5IL

Hallo Karl,
[quote]
Das ist keineswegs philosophisch, eine Eigenschaft oder ein Parameter ist der betreffenden Sache EIGEN und deshalb unabhängig von äußeren Einflüssen. Wenn ich den "Scheinwiderstand" Z (der kein Parameter der Leitung ist) per Nagel ersetze (also durch einen wirklichen physikaklischen Widerstand von 0 Ohm, der eine wirkliche Totalreflexion erzeugt) habe ich natürlich immer noch eine Zo-Leitung, denn Zo ist ein von äußeren Einflüssen unabhängiger Paremeter der Leitung.

Leider verstehen wir uns anscheinend immer noch nicht richtig ... Ist hier jemand im Forum, der unser Missverständnis ausräumen und mir erklären kann, wo das Verständnisproblem zwischen Peter und mir liegt ? Oft ist es ja für einen Dritten wesentlich einfacher, den gordischen Knoten zu lösen ...
[/quote]
Nunja, m. E. muß man mit dieser Art von "Nagelprobe" schon sehr vorsichtig sein. Peters Einwand ist richtig: natürlich hat man in diesem Fall keine Lambda/2 lange Z0-Leitung mehr. Z ist schließlich nur bei genau einer Frequenz identisch 0, Du darfst also anstelle der Drahtbrücke allenfalls einen aus verlustlosen L und C aufgebauten, auf c/Lambda resonanten Serienkreis einsetzen.
Ich habe Zweifel, ob dieses Beispiel geeignet ist, um Borucki/Kalocsay zu widerlegen.

73

[quote]......habe ich natürlich immer noch eine Zo-Leitung, denn [b:1alghc5w]Zo ist ein von äußeren Einflüssen unabhängiger Paremeter der Leitung[/b:1alghc5w] ..... [/quote]Wenn Du auf Zo bestehst, ist es aber, vom Generator aus gesehen, nur noch eine Lambda/4 Leitung, die kurzgeschlossen wurde. Lt. Literatur ist der Eingang damit induktiv wie bei der offenen Lambda/2, aber was soll denn mit dem restlichen Anhängsel noch sein ?? Das ist eine "tote" Leitung, nix mehr mit Wellen.

Außerdem ist es mit Zo grundsätzlich nix mehr, denn der Nagel ist alles andere als ein äußerer Einfluß, der steckt mitten drin. Der Kurzschluß ist im Grunde genommen ein Lastwiderstand mit 0 Ohm, und er gehört nicht mehr zur Leitung.

Die Impedanz einer Leitung beruht zum wesentlichen Teil aus dem Medium zwischen den Leitern. Wenn Du dort einen (elektrischen) Kurzschluß einbaust (per elektrischem Leiter anstelle Isolator-Medium), ist es nicht mehr das Medium, auf dem der ursprüngliche Zo basiert. Du kannst Dir nicht einfach die Physik passend "nageln".
73 Peter

Nachtrag: Ich weiß nicht, wie ich es rüber bringen soll, aber der Wellenwiderstand - sowohl Z als auch Zo - ist kein energieverbrauchender Widerstand (wie R[last] oder Ri des Generators oder der Verlustwiderstand der Leitung). Es wird lediglich Ohm als Metrik genutzt. Ein elektrischer Kurzschluß (per elektrischem Leiter) ist vom Grundsatz her dissipativ - auch wenn es nur 0 Ohm sind.

Uli und Peter,

es geht mir doch nur darum nachzuweisen, dass Z eben KEINEN Einfluss auf die vom Generator in die Leitung geschickten vorlaufenden Teilwellen von Spannung Vv und Strom Iv hat wie von Borucki behauptet, sondern dass Vv und Iv nur von der Spannungsquelle Vo, dem Innenwiderstand des Generators Ri und dem Wellenwiderstand der Leitung Zo abhängt sodass:

Vv = Vo*Zo/(Ri+Zo)
Iv = Vv/Zo

Wenn nämlich Z einen Einfluss auf Vv hätte, müsste auch konsequenterweise Z = 0 Ohm in der Mitte der am Ende offenen Leitung eine Totalreflexion von Vv mit umgekehrtem Vorzeichen bewirken und dahinter wäre die Leitung spannungsfrei. Das ist sie aber nachweislich nicht, sondern Vv läuft völlig unbeeindruckt über die Stelle mit Z = 0 Ohm hinweg. Mit dem physikalischen Kuzschluss wollte ich nur klarmachen was passieren WÜRDE, wenn dort ein wirklicher Kurzschluss WÄRE, der Rest der Leitung wäre nämlich in der Tat tot und genau wie es Peter sagt wäre es dann nur noch eine am Ende kurzgeschlossene Lambda/4 Leitung. Uli's Vorschlag ist gut, denken wir uns also einen Serienschwingkreis unendlich hoher Güte.

Oder wir denken uns gar nichts, weil dieser Vergleich mit einem echten Kurzschluss eigentlich völlig unnötig ist. Denn bereits die Tatsache, dass am offenen Ende der Lambda/2 Leitung V = Vo zu messen ist, widerlegt das Modell von Borucki.

@ Peter
[quote]Nachtrag: Ich weiß nicht, wie ich es rüber bringen soll, aber der Wellenwiderstand - sowohl Z als auch Zo - ist kein energieverbrauchender Widerstand[/quote]
Wenn Du meinen Artikel und meine Beiträge in diesem Thread nochmal aufmerksam liest wirst Du feststellen, dass meine Darstellung des Energiefluses auf einer Leitung genau darauf aufbaut. Wenn Z, das selbst lediglich ein mathematisches Resultat der Teilwellen ist, einen wirklichen physikalischen Einflus auf die Teilwellen hätte würden sich die Teilwellen selbst beeinflussen und sie würden nicht dem Superpostitionsprinzip gehorchen. Letzteres tun sie aber nachweislich.

Ich hoffe, unser Konsens geht asymptotisch gegen 1.0

73
Karl, DJ5IL

[quote]... Ich hoffe, unser Konsens geht asymptotisch gegen 1.0 ...[/quote]Hallo Karl, sieht wohl so aus. Ich würde den Ri des Generators auch gerne außen vor lassen, weil der für die Leitung an sich uninteressant ist. Da fangen sonst bloß wieder weitere Probleme an, weil wir bei geregelten Generatoren veränderliche (rechnerische) Innenwiderstände haben. Für die Leitung ist nur interessant. welche Vv (also Klemmenspannung Leitungseingang) er bringt und ob er den erforderlichen Strom Iv=Vv/Zo bringt. Zusätzlich wird der Lastwiderstand an den Eingang transformiert - aber das ist meine nächste Baustelle. In der Praxis klappt es ja - der PA Ausgang wird an die Leitung angepaßt.

Ich lasse es erst mal so stehen. Es ist vermutlich wieder ein Beispiel für "klemmende" Analogien oder Vergleiche. Ich komme erst in 8+ Tagen zu mehr Ruhe zum "Studieren". Borucki muß warten . Zwischendurch "sortiere" ich Literaturquellen......
73 Peter