OK, per quello che vale, ecco come lo visualizzo.
Come dici tu, una linea di trasmissione ha sia capacità distribuita che induttanza distribuita, che si combinano per formare la sua impedenza caratteristica Z 0 . Supponiamo di avere una sorgente di tensione a gradino la cui impedenza di uscita Z S corrisponde a Z 0 . Prima di t = 0, tutte le tensioni e le correnti sono zero.
Nel momento in cui si verifica il passaggio, la tensione dalla sorgente si divide equamente tra Z S e Z 0 , quindi la tensione a quell'estremità della linea è V S / 2. La prima cosa che deve accadere è che il primo bit di capacità deve essere caricato a quel valore, che richiede una corrente per fluire attraverso il primo bit di induttanza. Ma questo fa sì che il prossimo bit di capacità venga caricato attraverso il successivo bit di induttanza e così via. Un'onda di tensione propaga lungo la linea, con la corrente che scorre dietro di essa, ma non davanti a essa.
Se l'estremità lontana della linea termina con un carico dello stesso valore di Z 0 , quando arriva l'onda di tensione, il carico inizia immediatamente a disegnare una corrente che corrisponde esattamente alla corrente che sta già fluendo nella linea. Non c'è motivo per cambiare nulla, quindi non c'è riflesso nella linea.
Tuttavia, supponiamo che l'estremità remota della linea sia aperta. Quando l'onda di tensione arriva lì, non c'è posto per la corrente che scorre appena dietro di essa, quindi la carica "si accumula" nell'ultimo bit di capacità fino a quando la tensione arriva al punto in cui può interrompere la corrente nell'ultima un po 'di induttanza. La tensione richiesta per fare ciò è esattamente il doppio della tensione in arrivo, il che crea una tensione inversa attraverso l'ultimo bit di induttanza che corrisponde alla tensione che ha iniziato la corrente in esso in primo luogo. Tuttavia, ora abbiamo V S a quell'estremità della linea, mentre la maggior parte della linea viene addebitata solo a V S / 2. Ciò provoca un'onda di tensione che si propaga nella direzione opposta e, mentre si propaga, la corrente che scorre ancora avantidell'onda è ridotto a zero dietro l'onda, lasciando la linea dietro carico V S scende improvvisamente a zero, e quindi la corrente scende a zero , pure. Ancora una volta, tutto è ora in uno stato stabile.. (Un altro modo di pensare a questo è che la riflessione crea una corrente inversa che annulla esattamente la corrente diretta originale.) Quando questa onda di tensione riflessa raggiunge la sorgente, la tensione attraverso Z S
Ora, se l'estremità più lontana della linea è in cortocircuito (anziché aperta) quando l'onda incidente arriva lì, abbiamo un vincolo diverso: la tensione non può effettivamente aumentare e la corrente scorre semplicemente nel cortocircuito. Ma ora abbiamo un'altra situazione instabile: quell'estremità della linea è a 0 V, ma il resto della linea è ancora addebitato a V s / 2. Pertanto, la corrente aggiuntiva scorre nel cortocircuito e questa corrente è uguale a V S / 2 divisa per Z 0 (che risulta essere uguale alla corrente originale che scorre nella linea). Un'onda di tensione (passo da V S/ 2 fino a 0 V) si propaga nella direzione opposta e la corrente dietro questa onda è doppia della corrente originale che la precede. (Ancora una volta, puoi pensare a questo come un'onda di tensione negativa che annulla l'onda positiva originale.) Quando questa onda raggiunge la sorgente, il terminale della sorgente viene portato a 0 V, l'intera tensione della sorgente viene lasciata cadere attraverso Z S e la corrente attraverso Z S è uguale alla corrente che ora scorre nella linea. Tutto è di nuovo stabile.
Qualcuno di questo aiuta? Uno dei vantaggi della visualizzazione di ciò in termini di elettronica effettiva (rispetto alle analogie che coinvolgono corde, pesi o idraulica, ecc. Ecc.) È che consente di ragionare più facilmente su altre situazioni, quali capacità concentrate, induttanze o carichi resistivi non corrispondenti fissati alla linea di trasmissione.