A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
A távközlésben és a villamosmérnöki tudományokban a távvezeték egy olyan különlegesen kialakított elektromosan vezető huzal, amelyen a nagyfrekvenciás (például rádiófrekvenciás) váltakozó áram alacsony energiavesztességgel terjed. Ilyen távvezetékeket használnak a rádióvevők illetve rádióadók antennával való összekötésére, a kábeltévé jelének szétosztására, valamint más jelátviteli célokra is. Rádiófrekvenciás távvezeték például a koaxiális kábel.
Nem tévesztendő össze
- a rádiófrekvenciás távvezeték, ami jel továbbításra szolgál, és
- a villamos távvezetékek, ami alacsony frekvencián szállít magasfeszültségű elektromos váltóáramot energiatovábbítási céllal.
Áttekintés
Az egyszerű kábelek ideálisak az egyenáram, az alacsony frekvenciájú váltakozóáram (például a hálózati áram, amely 50 Hz-es, és így másodpercenként százszor vált irányt), valamint audiojel szállítására, viszont nem használhatók magas frekvenciatartományokban (például rádiófrekvenciák esetén). A magas frekvenciás váltakozó áramoknál a vezeték ellenállása mellett a váltakozó áram hullámtermészete miatt is veszteség lép fel, mivel
- a kábel antennaként kezd működni és az áram energiája rádióhullámok formájában szétsugárzódik, másrészt
- a rádiófrekvenciás váltakozó áramok visszaverődnek a kábel egyenlőtlenségeiről (például a csatlakozókról), és ilyenkor a jel elkezd visszafele, a jelforrás irányába terjedni.
A távvezetékeknél speciális műszaki kialakításuk és impedanciaillesztésüknek köszönhetően az energiaveszteség minimális. Távvezetékek használata akkor válik szükségessé, amikor a kábel sokkal hosszabb, mint az általa szállított magas frekvenciás áram hullámhossza.
Története
A távvezetékek elmélete Oliver Heaviside nevéhez fűződik, aki megalkotta a távíró egyenleteket, amelyek leírják az áram viselkedését a távvezetékekben.
Távíró egyenletek a veszteségmentes távvezetékre
A legtöbb áramkörben az alkatrészeket összekötő huzalok hossza elhanyagolható, ezért az áramerősséget állandónak tekinthetjük a huzal bármely pontján. Ezzel szemben ha az áram olyan gyorsan vált irányt, hogy az összehasonlítható azzal az idővel, ami ahhoz kell hogy a jel végighaladjon a vezetéken, akkor már a huzal hossza is fontossá válik. Ilyenkor már nem huzalról, hanem távvezetékről beszélünk.
Ideális távvezetékeknél egy dimenzióban a feszültség és áramerősség csak a vezeték fajlagos[1] induktivitásától (L) és fajlagos kapacitásától (C) függ. Ebben az esetben a távíró egyenletek megadják az összefüggést a feszültség és az áramerősség között az idő (t) és a hely (x) függvényében.
Maga az egyenletrendszer két elsőrendű parciális differenciálegyenletből áll, ahol az első egyenlet megadja, hogy a vezető egy pontján indukált feszültség (U) hogyan függ az áramerősség időbeli változásától a fajlagos induktivitáson (L) keresztül, míg a második megmutatja az áramerősség (I) esést egy adott pontban a feszültség időbeli változásán és a fajlagos kapacitáson (C) keresztül.
Ebből az egyenletpárból levezethető két másik önálló egyenlet, egyik a feszültségre, másik az áramerősségre:
ahol
- .
Mivel mind a két egyenlet hullámegyenlet, és azonos az együtthatójuk, ezért a megoldás mind a feszültség, mind az áramerősség esetén egy harmonikus hullám lesz, melynek alakulását szinuszgörbe írja le. A feszültség és az áramerősség tehát a távvezeték minden pontján azonos frekvenciával, de eltérő amplitúdóval és nem feltétlenül azonos fázisban váltakozik. A v itt a hullámok haladási sebessége lesz.
Kapcsolódó szócikkek
Fordítás
- Ez a szócikk részben vagy egészben a Transmission line című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
- Ez a szócikk részben vagy egészben a Telegrapher's equations című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Jegyzetek
- ↑ Fajlagos mennyiség: egységnyi vezetékhosszúságra eső érték.
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.
Analóg multiméterek túlterhelés elleni védelme
Egyenáram
Egyenáram mérése
Egyenirányítós lengőtekercses műszer
Elektromágnes (fizika)
Elektromos feszültség
Elektromos térerősség
Fáziseltolódás
Fázismutató
Fajlagos ellenállás
Feszültséggenerátor
Feszültségváltó
Forgó mágneses tér
Háromfázisú hálózat
Hőelektromosság
Hatásos ellenállás
A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.