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50オームのケーブル?

電気の探索の早い段階で、ある長さの同軸ケーブルに出くわしました。 外側のシースに沿って「50オーム」のラベルが印刷されています(下の図)。同軸ケーブルは、編組線ジャケットで囲まれた単一導体で作られた2導体ケーブルであり、2つを分離するプラスチック絶縁材料が付いています。

そのため、外側の(編組)導体は内側の(単線)導体を完全に囲み、2つの導体はケーブルの全長にわたって互いに絶縁されています。このタイプのケーブルは、弱い(低振幅)電圧信号を伝導するためによく使用されます。これは、そのような信号を外部干渉から保護する優れた能力があるためです。

同軸ケーブルの構造。

この同軸ケーブルの「50オーム」のラベルに戸惑いました。比較的厚いプラスチックの層によって互いに絶縁された2つの導体は、どのようにしてそれらの間に50オームの抵抗を持つことができますか?

抵抗計で外部導体と内部導体の間の抵抗を測定したところ、2つの絶縁導体から予想したように、無限大(開回路)であることがわかりました。

ケーブルの一方の端からもう一方の端までの2つの導体の抵抗のそれぞれを測定すると、ほぼゼロオームの抵抗が示されました。これも、途切れのない連続した長さのワイヤから予想したとおりです。

抵抗計を接続したポイントに関係なく、このケーブルの50Ωの抵抗を測定できた場所はありませんでした。

当時私が理解していなかったのは、立ち上がり/立ち下がり時間が速い高周波AC信号とパルスに対するケーブルの応答でした。抵抗計がケーブルの抵抗をチェックするために使用するような連続直流(DC)は、2つの導体が互いに完全に絶縁されており、2つの間の抵抗がほぼ無限であることを示しています。

ただし、ケーブルの長さに沿って分布する静電容量とインダクタンスの影響により、急速に変化する電圧に対するケーブルの応答は、ケーブルが有限として機能するようになります。 インピーダンス、印加電圧に比例した電流を引き出します。

急速に変化する過渡現象や高周波AC信号が存在する場合、それ自体が特徴的な特性を備えた重要な回路要素になるのは、通常は1対のワイヤであると私たちが却下するものです。このような特性を表現する場合、ワイヤペアを伝送線路と呼びます。 。

この章では、伝送線路の動作について説明します。多くの伝送線路の影響は、電力線周波数(50または60 Hz)のAC回路、または連続DC回路ではそれほど重要ではないため、これまでのところ、電気回路の研究ではそれらを気にする必要はありませんでした。

ただし、高周波や非常に長いケーブル長を含む回路では、その影響は非常に大きくなります。

伝送線路効果の実用的なアプリケーションは、コンピュータネットワークを含む無線周波数(「RF」)通信回路、および電力線への落雷などの急速に変化する過渡電圧(「サージ」)にさらされる低周波回路に多く存在します。

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