Ondas estacionárias

Por  PY4ZBZ   em 29-06-2016

As figuras seguintes são copias de tela do meu programa RZ3 que na verdade mostra as ondas de forma animada e interativa:

- a onda de tensão direta ou incidente Vi (em verde) que se propaga do gerador para a carga, com a velocidade Vp

- a onda de tensão refletida Vr (em rosa) que se propaga da carga para o gerador, com a velocidade Vp

A velocidade de propagação Vp é igual à velocidade da luz dividida pela raiz quadrada da constante dielétrica do isolante que separa os dois condutores. Se o isolante for ar (ou vacuo) por exemplo, a Vp é igual a velocidade da luz.

- a onda estacionária, parada no mesmo lugar, pois é resultante da soma vetorial da onda direta com a onda refletida, sendo em azul todas as resultantes durante um ciclo, e em amarelo a sua envoltória fixa, sendo que a posição fixa dos máximos Vmax e mínimos Vmin de tensão, tem padrão repetitivo a cada 1/2 onda.

 A relação Vmax/Vmin é chamada de Relação de Onda Estacionária ROE=Vmax/Vmin.

A figura seguinte mostra a onda estacionária com a linha aberta (sem carga). Os mínimos tem valor zero, e são chamados de nulos ou nós. O primeiro nulo de tensão está situado a 1/4 de onda da carga:

A figura seguinte mostra a onda estacionária com a linha em curto-circuito. Os mínimos tem valor zero,  e são chamados de nulos ou nós. O primeiro nulo de tensão está situado na carga:

Com carga puramente capacitiva Xc no final da linha, o primeiro nulo de tensão é situado dentro do primeiro quarto de onda do final da linha.

Carga |Xc|>|Z0| :

Carga |Xc|<|Z0| :

Com carga puramente indutiva no final da linha, o primeiro nulo de tensão é situado entre o primeiro quarto de onda e meia onda do final da linha.

Com a carga |XL|>|Z0|:

Carga |XL|<|Z0| :

Casos de carga mista resistiva e capacitiva R+jXc . Os mínimos não são mais nulos, mas a sua posição segue as dos casos anteriores:

Casos de carga mista resistiva e indutiva R+jXL :

Carga puramente resistiva R>Z0   (R=2,33Z0) :

Carga puramente resistiva R<Z0    (R=Z0/1,86) :

Carga puramente resistiva R=Z0, única condição que apresenta ROE=1 e Vr/Vi=0 ou linha casada. 

Não existe mais a onda refletida e nem a onda estacionária, apenas a onda direta, do gerador para a carga.

A tensão (eficaz) é a mesma em qualquer ponto da linha, ou seja,  Vmax=Vmin :

73 de Roland.