Conductancia en una línea de transmisión

2

Solo estoy tratando de aclarar los conceptos de la línea de transmisión en mi cabeza. Ahora wikipedia (esa gran fuente de información siempre confiable) define la conductancia en la línea de transmisión como

The conductance G of the dielectric material separating the two conductors is represented by a shunt resistor between the signal wire and the return wire (siemens per unit length).

Ahora, para confirmar esto, estaría en efecto la 1 / R, donde R es la resistencia interna del condensador. Si es así, ¿cuál es el beneficio de modelarlo de esta manera en lugar de solo una segunda resistencia en serie con el condensador? ¿Es puramente matemático para las ecuaciones de los telégrafos, o hay algo más profundo?

    
pregunta George Wilson

3 respuestas

2

El término de conductancia representa la corriente de fuga entre el cable de señal y el cable de retorno.

  

esto sería en efecto el 1 / R donde R es la resistencia interna del condensador?

El término de conductancia representa la corriente de fuga a través del material dieléctrico. En un condensador discreto típico, el término de resistencia representa la resistencia de los cables que conectan el condensador al circuito, aunque también se podrían agrupar otros términos de pérdida de energía, si mejora la precisión del modelo.

  

Si es así, ¿cuál es el beneficio de modelarlo de esta manera en lugar de solo una segunda resistencia en serie con el condensador?

Básicamente, una resistencia en serie con el condensador no permitiría ninguna corriente de fuga de CC. Una conductancia en paralelo con una capacitancia permite una fuga de CC.

También un término de resistencia en serie generalmente conduciría a un comportamiento diferente a medida que aumenta la frecuencia. El término de derivación sería

\ $ Y _ {\ mathrm {sh}} = \ dfrac {j \ omega {} C} {1 + j \ omega {} CR} \ $

que aumentaría en magnitud a bajas frecuencias y luego se mantendría plana por encima de la frecuencia del polo en \ $ \ omega = 1 / RC \ $. Mientras que con el modelo más habitual tenemos

\ $ Y _ {\ mathrm {sh}} = G + j \ omega {} C \ $

que tiene un cero pero no polos.

  

¿estamos diciendo, por lo tanto, si el término de resistencia de los cables paralelos se debe agrupar con la resistencia en serie con el inductor?

No, en este contexto, R y G representan dos cosas diferentes. R representa la pérdida causada por la resistencia en los cables. G representa la pérdida causada por fugas a través del dieléctrico. Podríamos haber usado \ $ R_1 \ $ y \ $ R_2 \ $, pero optamos por llamarlos R y G en su lugar.

  

como lo entendí G = 1 / R, ¿por lo tanto, en ese caso, el hecho de no sustituirlo por tus ecuaciones las hace equivalentes?

No. Podría sustituir 1 / R shunt por G, pero eso no hace una conexión paralela equivalente a una conexión en serie.

    
respondido por el The Photon
2

El artículo wiki que has vinculado dice esto: -

  

El modelo de línea de transmisión representa la línea de transmisión como un   Serie infinita de componentes elementales de dos puertos, cada uno representando   un segmento infinitesimalmente corto de la línea de transmisión:

     
  • La resistencia distribuida R de los conductores está representada por una resistencia en serie (expresada en ohmios por unidad de longitud).
  •   
  • La inductancia distribuida L (debido al campo magnético alrededor de los cables, la autoinducción, etc.) está representada por un inductor en serie   (henries por unidad de longitud).
  •   
  • La capacitancia C entre los dos conductores está representada por un condensador de derivación C (faradios por unidad de longitud).
  •   
  • La conductancia G del material dieléctrico que separa los dos conductores se representa mediante una resistencia de derivación entre el cable de señal   y el cable de retorno (siemens por unidad de longitud).
  •   

Hay cuatro componentes que describen completamente una línea de transmisión: son independientes entre sí y no son transferibles. El artículo wiki que has vinculado también muestra este diagrama: -

Claramente, estos son cuatro componentes separados y G claramente no está en serie con C

La fórmula para la impedancia característica de la línea de transmisión es la siguiente: -

\ $ Z_0 = \ sqrt {\ dfrac {R + j \ omega L} {G + j \ omega C}} \ $

Mire la línea inferior donde está G: tenga en cuenta también que el término que involucra capacitancia no muestra reactancia capacitiva (\ $ \ frac {1} {j \ omega C} \ $) sino a la inversa (\ $ j \ omega C \ $).

    
respondido por el Andy aka
0

G es la fuga paralela, no la resistencia en serie de C. Hay simetría en el formato de comparación de GL y RC en la ecuación, pero no hay un significado más profundo.

Ya que estos son dos resistores diferentes y cualquiera o ambos podrían representarse como Rx = 1 / Gx, donde x es solo una designación de referencia para dos elementos, donde, por simplicidad, se omitieron y se asignaron letras únicas.

Estas constantes de tiempo, donde si eran iguales y se dice que la línea de transmisión está "emparejada" sin sobrepasar las entradas de pulso o sin potencia reflejada. Esto requiere una carga externa en paralelo con G. Normalmente, G es una fuga muy pequeña y la impedancia de la línea de transmisión se convierte en una relación de la raíz L / C que debe terminar con este valor para una respuesta transitoria óptima. Como esto no sucede en las líneas eléctricas, se debe agregar la supresión de transitorios. Quizás este emparejamiento externo es el significado más profundo que buscabas. Pero la G real es un factor de pérdida de fuga para la potencia en líneas de larga distancia a menudo medida por tan delta.

    
respondido por el user38637

Lea otras preguntas en las etiquetas