Hoy fue la fecha límite de esta tarea y el profesor explicó los problemas. Si alguien más se queda estancado en este tipo de preguntas, aquí está la solución:
Como se respondió anteriormente en el comentario, el voltaje en t = 0 después de pulsar el interruptor será de 45V. Después del interruptor, la fuente de voltaje enviará una onda TEM a través de la línea de transmisión con una amplitud de voltaje de 45V, mientras que la otra fuente de voltaje deja de producir ondas. Dado que el coeficiente de reflexión en z = 0 cambia a -1 como se menciona en los comentarios, todas las ondas que conformaron el estado estacionario anterior que se reflejan en z = 0 cambian de signo y, como V = V + + V-, cancelan el continuo estable voltaje de estado en z = 0.
Debido a que es muy tedioso hacer un seguimiento de todas las ondas, se introdujo el concepto de onda compensadora. También podemos ver que el antiguo voltaje de estado estable persiste incluso después de que se haya activado el interruptor si una onda de compensación con voltaje de 18 V (por lo que no 45V como se sugiere en los comentarios, esto equivaldría a un nuevo voltaje de 72V).
Lo que me interesó es que el voltaje oscilará en los primeros nanosegundos. No estoy completamente seguro de qué sucede exactamente con z = 0 (porque es el punto de reflexión, creo que permanecerá constantemente en 45 V), pero en otros puntos de la línea de transmisión el voltaje subirá hasta 51 V (por ejemplo, en z = 2 después de 15 ns) y tan bajo como 43 V (por ejemplo, en z = 1 después de 25 ns) y convergen a 45 V en toda la línea de transmisión.
Lo que realmente me ayudó a entender el concepto de una onda compensadora y cómo se pueden descomponer los voltajes en ondas en movimiento fue dibujar mucho y muchos diagramas de rebote y darse cuenta de que las ondas compensadoras son un tipo de atajo para no hacer un seguimiento de todo las ondas infinitas que forman el antiguo voltaje de estado estable.
Espero que esto pueda ayudar a alguien en el futuro,
Que tengas un buen día
editar: en cuanto a la segunda pregunta en el OP
La tensión de compensación converge a 18 V y 60 mA (lo que se suma a los antiguos valores de estado estable al nuevo estado estable del sistema).
Para encontrar V + y V- simplemente podemos usar: V = V + + V- e I = (V + - V -) / Z, que da la respuesta (g)
edición 2: en los comentarios se solicitó una explicación de las ondas compensatorias, ya que los comentarios no pueden ser lo suficientemente largos, aquí está mi intento:
Lo que realmente sucede es que la cantidad infinita de ondas que forman el voltaje de estado estable antes de que se active el interruptor no desaparece repentinamente, sino que rebota entre z = 0 y z = L, sin embargo, dado que el coeficiente de reflexión cambia a - 1 (ya que la nueva fuente de voltaje tiene impedancia cero), algunos valores cambiarán, si agrega todas esas ondas justo después de que se encendió el interruptor, suman 0V en z = 0 (pero aún en 27 en z = L) . Además, la nueva fuente de voltaje envía un TEM con una amplitud de 45V.
Si desea calcular el voltaje en un valor diferente de z y t, deberá realizar un seguimiento de todas las ondas del estado estacionario anterior y de las nuevas ondas que se originan en la nueva fuente de voltaje.
Una forma matemática equivalente es asumir que el voltaje de estado estable antiguo permanece allí para siempre, pero una onda con amplitud negativa comienza a propagarse en la dirección + z. La onda compensadora ahora es esta onda negativa + la onda que emerge de la nueva fuente de voltaje (- > -27 + 45 = 18). Obtendrá los resultados correctos para todos los V (z, t) si asume que hay un tipo de voltaje de fondo de 27V y las nuevas ondas TEM comienzan con 18V y disminuyen lentamente a medida que rebotan contra la carga o el generador.
Si dibuja los diagramas de rebote de ambas maneras, verá que son idénticos.
Así que entiendo las ondas de compensación como un tipo de resumen de todas las ondas que rebotan entre la carga y el generador. No estoy seguro de dónde viene el nombre, pero creo que compensar los cambios que ocurren después de que se apaga el interruptor.
