Beweis für das Übertragungsleitungsmodell?

Warum werden 2 verteilte Leitungen mit Reiheninduktivität und -widerstand zusammen mit parallelem Kondensator und Widerstand dargestellt? Was ist die Motivation dafür?

In der Schaltungstheorie kannte ich die Annahmen, um die Maxwell-Gleichungen auf KVL und KCL zu reduzieren. Kann ich etwas Ähnliches für verteilte Elemente sehen?

Vorschläge für Papiere oder Bücher sind willkommen.

Hinweis: Ich untersuche HF-Schaltungen im Bereich von 0,8 bis 2 GHz.

Antworten (1)

Warum werden 2 verteilte Leitungen mit Reiheninduktivität und -widerstand zusammen mit parallelem Kondensator und Widerstand dargestellt? Was ist die Motivation dafür?

Strom durch die Drähte ist mit einem Magnetfeld verbunden (lasst uns nicht diskutieren, welches welches verursacht), und wir können dies mit einer Induktivität darstellen. Die Potentialdifferenz zwischen den Leitern der Leitung ist mit einem elektrischen Feld verbunden, und wir können dies mit einem Kondensator darstellen. In ähnlicher Weise können Verlustmechanismen mit Strom entlang der Leitung (dem Reihenwiderstand) und mit Leckstrom im Dielektrikum (dem Nebenschlussleiter) verbunden sein.

Vorschläge für Papiere oder Bücher sind willkommen.

Ich habe von Ramo, Whinnery und Van Duzer gelernt, was im Allgemeinen als Text für einen ersten Elektromagnetikkurs gedacht ist. Es enthält ziemlich viel Material, das Elektromagnetik mit Schaltkreisen verbindet. Aber es könnte ein bisschen schnelllebig sein, um es für das Selbststudium zu verwenden.

"Die Potentialdifferenz zwischen den Leitern der Leitung ist mit einem elektrischen Feld verbunden, und wir können das mit einem Kondensator darstellen." Ich denke, das ist nicht der Grund, warum wir die Shunt-Kapazität verwenden. Stellen Sie sich eine Batterie vor, deren Pluspol mit einem Ende eines idealen Drahts verbunden ist und deren Minuspol mit einem Ende eines anderen idealen Drahts verbunden ist. Dann gibt es eine pd zwischen den Leitern / Drähten, aber das liegt nicht an einer vorhandenen Kapazität, oder? Soweit ich weiß, ist die Shunt-Kapazität vorhanden, wenn die Drähte eine Nettoladung haben (und somit eine pd über den Drähten vorhanden ist).
@AlejandroNava, die Kapazität verursacht nicht den pd. Die Kapazität modelliert die vom Feld gespeicherte Energie und den Effekt, diese Energie speichern oder entladen zu müssen, um den pd zu ändern