Solo quería hacer varias preguntas aclaratorias para asegurarme de tener una idea precisa de lo que sucede en una línea de transmisión.
Una línea de transmisión se compone generalmente de material conductor.
No, una línea de transmisión está hecha de dos piezas de material conductor, con una pieza de material no conductor, también conocido como dieléctrico, entre ellas.
Si conecta una fuente de voltaje a una línea de transmisión, ¿es la "onda de voltaje" que se envía por la línea de transmisión solo un cambio en el campo eléctrico dentro de la línea con respecto al tiempo y la posición?
Si conecta una fuente de voltaje a los conductores, entonces se envía una onda hacia la línea, que consiste en un campo eléctrico en el dieléctrico y una corriente en los conductores. En altas frecuencias, la corriente no penetra mucho en los conductores y, por lo general, puede pensarse que viaja a la superficie de los conductores. Siempre estoy nervioso cuando alguien usa la palabra "justo", y generalmente presiona una falta de comprensión.
Si es realmente un cambio en el campo eléctrico dentro de la línea, ¿cómo es posible si el campo eléctrico dentro de un conductor debe ser 0?
Debido a que una 'línea' no es lo mismo que un 'conductor', consulte la definición anterior.
¿Es que las perturbaciones causadas por la fuente de voltaje hacen un cambio transitorio en la distribución de carga en el conductor, lo que resulta en el cambio en el campo eléctrico?
Una corriente fluye en los conductores, esto es lo que carga a los conductores entre sí.
Entiendo que la gente dice que el campo eléctrico dentro de un conductor es 0 en un contexto de estado estable: después de mucho tiempo en las mismas condiciones, el campo eléctrico dentro de un conductor es 0.
Si la onda EM está dentro del conductor, ¿hay también una onda dentro del medio que está entre los dos cables?
Hay un campo eléctrico en el dieléctrico y una onda de voltaje que se desplaza a lo largo de la línea en el dieléctrico. Un conductor ideal no tendrá campo dentro de él. Un conductor de alta conductividad tendrá un campo insignificante. No importa el comportamiento de primer orden de la línea si el conductor es ideal o muy bueno. Si es lo último, la línea tendrá alguna pérdida.
Si no hay una onda dentro del medio a medida que se propaga la onda EM, ¿por qué importa la impedancia característica del medio? Pregunto esto porque la onda EM está atrapada dentro del conductor.
La onda de voltaje está a través del dieléctrico, con una onda de corriente en los conductores. La impedancia característica, que es la relación de la onda de voltaje a la onda de corriente, es un parámetro de la línea, no del medio dieléctrico. Es una combinación de la geometría de la línea y la permeabilidad del dieléctrico.
Suponga que tiene una línea de transmisión con un cortocircuito en un extremo y una abierta en el otro, y alimenta la línea con un pulso rápido, por ejemplo, conectando y desconectando rápidamente una fuente de voltaje. ¿Es la onda EM que se refleja dentro de la línea de transmisión dentro del medio o dentro de la línea?
La onda EM está dentro de la línea. El componente eléctrico de la onda EM está a través del dieléctrico. El componente actual de la onda EM está en la superficie del conductor.