Vyzařování a šíření elektromagnetických vln je oblastí, se kterou se denně setkáváme aniž bychom si to přímo uvědomovali. Elektromagnetické vlny se šíří prostorem, různé druhyvedení je nutí šířit se podle přání uživatele a také při tom i sloužit. Je proto velmi užitečné znát podmínky pro jejich využívání, především v technické praxi. Vždyť přechod na stále vyšší kmitočty nás nutí respektovat vlnovou povahu jevů i v situací, které byly doménou obvodů. Dnes již nikoho nepřekvapí, že úsek vedení mezi dvěma součástkami v počítači je spíše vedením než jen vodivým spojem.
Fakulta elektrotechniky komunikačních technologií VUT Brně
Rovnice ϕ(ζ) konst kde permitivita prostředí okolí vodiče, rovnicí pro
hledanou funkci q(z) však rovnice integrální (hledaná funkce integrandu
omezeného integrálu).17)
Pro dlouhé tenké vodiče, kdy rovnice 567H566H(6. Howe, vychází předpokladu, že
konstantní délková hustotu náboje podél vodiče stálá: q(z) konst.18)
a dosazení dostaneme vztah pro charakteristickou impedanci válcového vodiče
( ]12ln60 alZov (6. 6. Pak lze snadno vypočítat potenciál bodech
na povrchu dosazením q(z) rovnice 565H564H(6.10) pak jeho charakteristickou
impedanci.16) zjednoduší tvar
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−= 1
2
ln
2 a
lq
str
πε
ϕ (6. Můžeme tudíž vypočítat
kapacitu vodiče jednotku délky podle vzorce 566H565H(6.16)
Ta podél celého vodiče stálá všechny problémy odpadají.15)
Takto vypočítaný potenciál podél vodiče mění, což logický důsledek
nesprávného (nepřesného) výchozího předpokladu.
Obr.19)
ϕϕ
q(z)
= konst
q
ϕ
q ϕstr
ϕ( )ζ
q=konst
a) b)
.
Ukážeme však, problém lze obejít jinak. Při numerických výpočtech možné použít vztahu
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
+⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+=⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
1lnsinharg
2
a
l
a
l
a
l
(6.5: Rozložení náboje potenciálu vodiči
a) skutečné rozložení q(z) konst náhrada q(z) konst str
Metoda středního potenciálu, jejímž autorem G. Její analytické řešení není známé nutné řešit numericky.14)
( )
( )
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
−
=
+−
= aa
lq
az
dzq
l
ζζ
πεζπε
ζϕ sinhargsinharg
44 0
22
(6. dlouhých a
tenkých vodičů splněno většině délky vodiče. Aby rozpor omezil, budeme dále
pracovat střední hodnotou potenciálu
( ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−−== l
a
l
a
a
lq
d
l
l
str
2
0
1sinharg
2
1
πε
ζζϕϕ (6.W
