Physik II integrierter Kurs, exp. Teil , HU, SS 1999, T.H. - Server der ...

a) Koaxialkabel: Hier dient der au ere (geerdete) Mantel als Abschirmung. Die elektromagnetischen
Wellen konnen nicht nach au en entweichen. Der Innenraum ist meist mit einem Dielektrikum
ausgefullt.
b) Lecherleitung. Auch entlang von parallelen Drahten (Doppelleitung, Flachbandkabel) kann man
elektromagnetische Wellen transportieren: Wenn der Drahtabstand d klein ist gegenuber der Wellenlange
interferieren die von beiden Leitern erzeugten elektromagnetischen Wellen destruktiv,
so da auch hier die Abstrahlungsverluste klein sind.
Beide Systeme kann man als n gekoppelte Oszillatoren ansehen, mit n !1. Ersatzschaltbild:
Hier sind n =2schwingungsfahige Systeme gezeigt :::
Im Kontinuumslimes werden die Wellenleiter durch die Kapazitat pro Lange ^C und die Induktivitat
pro Lange ^L beschrieben. Den ohmschen Widerstand ^R und damit verbundene Verluste
vernachlassigen wir.
Im Fall des Koaxialkabels kennen wir diese Gro en schon (a = Innen-, b = Au enradius):
^C =2 r 0
1
ln b=a
Die Feldrichtungen im Koaxialkabel sehen so aus:
Elektrische Feldlinien: radial, B-Feld: konzentrisch
Beispiel:
^L =
r 0
2
ln b=a (1)
Koaxialkabel. Dielektrikum = Kunststo : r =1; r =2:3. Geometrie: a =1mm; b=10mm:
^C =2 3:14 2:3 8:85 10 ,12 Fm 1
ln 10 =56pF=m
DV -/3.3.2.2. Koaxialkabel, Pulstransport
^L =2 10 ,7 H=m ln 10 = 0:46 H=m
Lecherleitung: Die Einspeisung erfolgt an einem Ende (Leiter sind mit Bugel kurzgeschlossenen)
mit einem Hochfrequenzsender. Wenn man am anderen Ende die Leitungen verbindet, erhalt man
stehende Wellen mit folgender Spannungs- und Stromverteilung:
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