看图识字——Poynting矢量以及电阻损耗

2万 · 2016-3-4 19:19

图一：

上图是个似稳场下的电阻耗散示意图，注意其中的红线。

通常认为电能是通过电路（导线）传输给负载的，其实不然！

2万 · 2016-3-4 19:23

图二：

这是一根有损传输线（导线存在电阻）。注意其中的红线。

只看该作者 · 2016-3-4 20:15

红线表示什么呢？用图一和图二对比，是想说明图一中的电阻实际上就相当于图二中的有损传输线吗？

2万 · 2016-3-4 20:18

jinwenfeng 发表于 2016-3-4 20:15
红线表示什么呢？用图一和图二对比，是想说明图一中的电阻实际上就相当于图二中的有损传输线吗？ ...

就是Poynting矢量——能流密度。

只看该作者 · 2016-3-4 20:22

HWM 发表于 2016-3-4 20:18
就是Poynting矢量——能流密度。

书上和网上深入讲电容电感的比较多，没有看到深入讲电阻的，@HWM大神有空的话，能否深入分析一下电阻呢？

只看该作者 · 2016-3-4 20:30

总感觉电阻说不清又道不明，这种把握不定的感觉不好受

2万 · 2016-3-4 20:30

jinwenfeng 发表于 2016-3-4 20:22
书上和网上深入讲电容电感的比较多，没有看到深入讲电阻的，@HWM大神有空的话，能否深入分析一下电阻呢 ...

LC网络通常用来做无损的匹配和滤波，自然不会去考虑电阻。但是，任何实际的器件都有损耗，所以严格来说还是要考虑的。

此外，LC网络所呈现的电抗特性虽然不会耗散能量，但却会反射能量，这或许是不希望有的。

只看该作者 · 2016-3-4 20:35

刚好想请教大师一个问题，所谓的传输线模型，分布参数模型的同轴线，教科书上画成这样：

注意到屏蔽层，或者说另一个导体上没有电抗参数，直接就是一个导线，这是为什么？

为什么不是这样的：

shield就是屏蔽层，屏蔽层有电感，当然这个图还忽略了绝缘材料的损失

2万 · 2016-3-4 20:43

xuplastic 发表于 2016-3-4 20:35
刚好想请教大师一个问题，所谓的传输线模型，分布参数模型的同轴线，教科书上画成这样：

这是传输线用RLC做的“等效模型”，必须令每个RLC“微分”才能近似真正的传输线模型。

至于“线芯”和“屏蔽层”，在此都视为导线，不作特别的区分。

2万 · 2016-3-4 22:11

HWM 发表于 2016-3-4 20:43
这是传输线用RLC做的“等效模型”，必须令每个RLC“微分”才能近似真正的传输线模型。

至于“线芯”和“ ...

答非所问！

8楼意思很清楚，RLC模型图为何不是上下对称的？

2万 · 2016-3-4 22:29

好刨根问底者要就你这个"微分"接着问了:如果传输线长度为Lcm，单位长度上的电容和电感为C F/m和L H/m，那么模型中LC至少要有多少分段？
理论上当然是无穷多，但仿真器耗时接受不了是不？

只看该作者 · 2016-3-5 07:01

很高深，不好理解

只看该作者 · 2016-3-5 08:47

xuplastic 发表于 2016-3-4 20:35
刚好想请教大师一个问题，所谓的传输线模型，分布参数模型的同轴线，教科书上画成这样：

R和L画成对称是一样的，如果化成对称的话，上面和下面各为Ldx/2、Rdx/2，书上只是合并到了一起；本来特性阻抗就是两条导体之间的属性，比如50欧微带线，走线相对于地平面的特性阻抗为50欧，地平面相对于走线的特性阻抗也是50欧

只看该作者 · 2016-3-5 09:58

xukun977 发表于 2016-3-4 22:11
答非所问！

8楼意思很清楚，RLC模型图为何不是上下对称的？

是的，我就是这个意思，而且不只上下对称的问题，是上下参数应该不一样的问题

问题源自于拆解示波器探头线，示波器探头线是有损线，我想仿真看看，示波器探头线芯线是有损线，大概300欧每米，很细！目测直径不到0.1mm，但是屏蔽层很粗而且是无损线，我想这两个电感应该是不一样的

至于你们说的微分问题，那是显然的，无穷下才能达到极限，我做个仿真不做理论研究，分成20段和1000段应该差不多

而且分布参数电路也是近似的吧，精确解要用场理论分析

2万 · 2016-3-5 10:30

xuplastic 发表于 2016-3-5 09:58
是的，我就是这个意思，而且不只上下对称的问题，是上下参数应该不一样的问题

问题源自于拆解示波器探头 ...

我在前面已经回答得非常清楚了，下面那个图就是将传输线的两个导体同视为两根导线，故都用电感“等效”。

注意，采用集总参数RLC网络仅仅是对空间连续的传输线的一种近似，要真正得到传输线的分布参数，看下面：

2万 · 2016-3-5 12:15

HWM 发表于 2016-3-5 10:30
我在前面已经回答得非常清楚了，下面那个图就是将传输线的两个导体同视为两根导线，故都用电感“等效”。 ...

这些公式，没有用！尤其是手工建模！

理论上，分段越多越精确;实际上，希望尽可能地少，尤其是不能接受积分，因为不需要误差=0这麽的精确，而且仿真器也受不了。
所以用集总参数两下就算出来了，根本无需这些东西。

2万 · 2016-3-5 12:31

xuplastic 发表于 2016-3-5 09:58
是的，我就是这个意思，而且不只上下对称的问题，是上下参数应该不一样的问题

问题源自于拆解示波器探头 ...

实际上8楼那个图，是区别对待的，屏蔽层等视作参考平面导体，另跟线看做是信号导体。

看图识字——Poynting矢量以及电阻损耗

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