Волновое сопротивление (линии передачи, печатные платы, диэлектрики, проводники...)

[Yury Novikov]

с той картиной, которую реально может образовать тон 10 кГц и его 50-80 гармоник…

В помойку нахрен такой усилитель где 50-80 гармоник имеют величину отличную от 0 Это что за усилитель? Фуз от гитары что ли?

[Nagema]

Ты знаешь, всё так многопланово и неоднозначно, что я на сегодня вообще запутался. Аминь.

[GaLeX]

Собственно, важно не волновое сопротивление, а глубина скин-эффекта, связанная со скоростью распространения электромагнитного поля в металле. Она МАЛЕНЬКАЯ, поэтому за полупериод поле проникает в металл неглубоко и то за счет магнитной составляющей (электрическая экранируется очень хорошо на Дебаевской длине экранирования, когда пишут уравнения Максвелла, то почему-то забывают, что проводник состоит не только из свободных электронов, но и практически неподвижных положительно заряженных ионов). В металлах возможны также положительные носители заряда - "дырки". Тот же свинец - "дырочный" металл, дырок там больше, чем свободных электронов.
Какие носители заряда преобладают, а иногда и в какой пропорции,
определяется по знаку и величине эффекта Холла.
Короче, длина экранирования в металлах достаточно мала.

Довольно полную теорию двухпроводной линии, а также демонстрацию возникновения сигнала ошибки на ЗВУКОВЫХ частотах из-за малой скорости электромагнитной волны в металле можно обнаружить так:
1) идем по адресу
http://www.essex.ac.uk/dces/research...lications.html
2) там в конце находим ссылку на G31:
http://www.essex.ac.uk/dces/research...cho%201995.pdf
3) качаем
4) внимательно изучаем (заменяя curl на привычный нам rot)
5) делаем выводы.

Для справки:
Скорость распространения электромагнитной волны В МЕДИ:
на частоте 50 Гц - 2,93 м/с (всего лишь!!!)
на частоте 1 кГц - 13,2 м/с
на частоте 10 кГц - 41,5 м/с.
Прошу обратить внимание на сильную дисперсию, т.е зависимость скорости от частоты.
С этими скоростями поле проникает вглубь металла.
Вдоль поверхности же проводника поле распространяется со скоростью света в окружающей проводник среде,
как и положено, в изоляторе эта скорость меньше, чем в вакууме (из-за эпсилон).

Эти скорости и глубины хорошо известны в теории построения электромагнитных экранов (при решении задачи, какую толщину экрана взять для заданного ослабления эл-маг. излучения на данной частоте).

[Yury Novikov]

Собственно, важно не волновое сопротивление, а глубина скин-эффекта, связанная со скоростью распространения электромагнитного поля в металле.

Какое это имеет отношение к волновому сопротивлению?

[GaLeX]

Точно такое же, как и к индуктивности проводника.

[ash__]

GaLeX,
Этот баян высмеяли уже не раз.
Можно поискать в инете и найти косвенную
ссылку на сдержанный, но довольно жесткий
*камент* действительно специалиста.

[GaLeX]

Вообще-то автор этого "баяна" - Малькольм Хавксфорд, профессор Университета в Эссексе, Великобритания. По первой ссылке выходим на список его трудов, из которых, в общем-то, ясно, что это тоже специалист. Далее, тот факт, что скорость распространения эл-маг. волны в проводнике в тысячи раз меньше, чем в вакууме, общеизвестен и написан в учебниках. Эта скорость соответствует расчетной глубине скин-эффекта, опять же написанной во многих учебниках. Так что где здесь ошибка и какой спец ее нашел - очень хотелось бы посмотреть. Лично мне "коммент" найти пока не удалось, так же как и ошибки в статье.
Кстати, я думаю, что профессор и руководитель аспирантуры этого вуза, будучи членом AES и IEEE, вряд ли стал бы вывешивать в своем профиле ссылку на статью, где действительно обнаружены "хомуты". (Это, конечно, не доказательство отсутствия в статье ошибок).

[sia_2]

Это все так, и к фактуре самой статьи замечаний нет, но должен заметить, что Хоксфорда часто "заносило", ибо работы ему писали в основном аспиранты, и они редко старались взвешенно подходить к различным (реально существующим) явлениям. Применительно к данной ситуации существование скин-слоя приводит в основном к наличию зависимости активного сопротивления кабеля от частоты, проявляющегося уже в звуковом диапазоне. Однако практическое значение этого факта невелико, ибо это чисто линейный эффект, а искажение АЧХ, вызываемое им, при разумных размерах жил и сопротивлении нагрузки кабеля, не превышает нескольких сотых долей децибела, что на фоне неравномерности АЧХ АС - копейки. Изменение погонной индуктивности с частотой, вызываемое скин-эффектом, влияет еще меньше.

[Yury Novikov]

Разум человеческий ограничен, глупость - нет.

Это точно. Даже с подписью Хаксфорда.

[amplifier]

GaLeX, скажите пожалуйста, как связана скорость прохождения волн через материал с расстоянием, на которое они проникают?

[ash__]

Далее, тот факт, что скорость распространения эл-маг. волны в проводнике в тысячи раз меньше, чем в вакууме, общеизвестен и написан в учебниках. Эта скорость соответствует расчетной глубине скин-эффекта, опять же написанной во многих учебниках. Так что где здесь ошибка и какой спец ее нашел - очень хотелось бы посмотреть.

Простите, но логика такого рода мне недоступна.
Если _все_ сказанное в статье написано в учебниках, то о чем собственно статья 1995(!) года?
Если же не так и статья Малькольма Хавксфорда, опубликованная в авторитетном академическом журнале
Stereophile, USA ;), содержит новые и важные дополнения к набору известных фактов, выводимых из
общепринятой теории, то почему это не отмечено в учебниках и монографиях?
Если у Вас есть примеры хотя бы упоминаний, приведите пожалуйста.

Лично мне "коммент" найти пока не удалось...

Плохо искали.

...так же как и ошибки в статье.

Без комментариев

[Beggins]

На Аудиопортале была таки интересная беседа, где меня сильно пытались убедить, что передача эл.магнитной энергии и передача информации это одно и то же

Опыты Антона Цайлингера доказывают возможность передачи информации без... физического носителя... кхе-кхе, телепортацию такс сказать....

[GaLeX]

Господа, о чем и о ком вы?

О мертвых или хорошо, или никак, но должен заметить, что Хоксфорда часто "заносило"

Слухи о смерти господина Хавксфорда сильно преувеличены.
http://www.essex.ac.uk/dces/research...e_malcolm.html

GaLeX, скажите пожалуйста, как связана скорость прохождения волн через материал с расстоянием, на которое они проникают?

И скорость, и глубина проникновения определяются величиной комплексной диэлектрической проницаемости. В металле комплексный характер эпсилон определяется проводимостью.
Кое-что есть, например, здесь:
http://www.lgrflab.ru/physbook/tom4/...ch3_3_text.htm
http://www.lgrflab.ru/physbook/tom4/...ch3_2_text.htm

2 ash:
1) Простите, уважаемый, но не надо мне приписывать то, чего я не говорил.
Я сказал, что ("цитирую себя вчерашнего" (с) )

тот факт, что скорость распространения эл-маг. волны в проводнике в тысячи раз меньше, чем в вакууме, общеизвестен и написан в учебниках. Эта скорость соответствует расчетной глубине скин-эффекта, опять же написанной во многих учебниках.

Я вовсе не говорил, что

_все_ сказанное в статье написано в учебниках

Статья посвящена приложению теории Максвелла к частному случаю распространения низкочастотных сигналов в двухпроводных линиях и частично анализу эффектов, которые могут быть связаны с малой скоростью распространения электромагнитных волн в направлении, перпендикулярном оси проводника. При этом расчет влияния эффекта на прохождение сигнала и его экспериментальная верификация являются новыми, ранее не описанными. Именно к ним, кстати, и возникают вопросы. Поскольку эти данные являются непроверенными (никто этих опытов не повторял), шансов попасть в учебники у них ПОКА ЧТО нет никаких.
2) Stereophile не является авторитетным академическим журналом.
Это глянцевая "Мурзилка".
Более авторитетен в этом отношении университетский журнал The Essex Echo (что-то типа "труды Эссекского университета"). В еще более авторитетных журналах (JAES, Proc. IEEE, J.Appl. Phys. и т.п.) эта статья не публиковалась именно по причине того, что многое там изложенное - в науке считается общеизвестным и новизны не имеет.
3) если я плохо искал - будьте так любезны дать ссылочку, раз Вы искали лучше. В противном случае Вы будете чересчур голословны.
Если Вам известны конкретные ошибки в той статье - опять же, будьте любезны указать их. Заранее спасибо. Мне действительно интересно мнение СПЕЦИАЛИСТОВ по данной статье. За рубежом, насколько мне известно, никаких опровержений по существу работы в научную прессу не поступало.

Вопросы телепортации вообще и квантовой телепортации в частности здесь ИМХО явный оффтоп...

[amplifier]

И скорость, и глубина проникновения определяются величиной комплексной диэлектрической проницаемости. В металле комплексный характер эпсилон определяется проводимостью.

Это я все понимаю, что e=e*+ie**
Только как e* на e** влияют? Вот я чего не понимаю.

[sia_2]

Господа, о чем и о ком вы?
Слухи о смерти господина Хавксфорда сильно преувеличены.
http://www.essex.ac.uk/dces/research...e_malcolm.html

Слава Богу. Пару лет назад просматривая JAES, наткнулся в конце, там, где печатают некрологи, на портрет в рамочке, отложилось..

[GaLeX]

Ups...
Ну незачем e* влиять на e". Потому как вторая настолько больше, что первой можно смело пренебречь.
Получаем:
Глубина скин-слоя: d=Sqrt[r/(Pi*mu*mu0*f)]
Скорость волны в металле v=Sqrt[4*Pi*f*r/mu*mu0]
Длина волны в металле: L=2*Pi*Sqrt[2*r/(2*Pi*mu*mu0*f)]
f - частота
r - удельное сопротивление (здесь "прячется" e")
mu - магнитная проницаемость, m0 - магнитная постоянная.
Ну вот и вся связь: v=2*Pi*f*d

Добавлено через 8 минут
2 sia_2: видать, портрет в рамочке относился к кому-то другому с похожей фамилией.
Честно говоря, меня волнуют осциллограммы сигнала в той статье. Кто-нибудь пытался это повторить?

[Nota Bene]

Честно говоря, меня волнуют осциллограммы сигнала в той статье.

Вопрос - чистота эксперимента.... Это может быть влиянием диэлектрика, окружающего проводящие жилы кабеля, согласно теории Александра Мишукова -

Если предположить, что молекулы полимеров имеют сложную многополярную структуру, упорядоченную определённым образом во времени и в пространстве, то будучи помещёнными в магнитное поле, они наверняка подвергнутся переориентации. Теперь представим себе следующую ситуацию. Мгновенно протекающий электрический ток по телу проводника создаст вокруг него магнитное поле. При этом диэлектрик отреагирует на это воздействие. Полезный импульс тока в проводнике прекращён. В следующий момент на тело проводника начинает оказывать воздействие магнитное поле «разбалансированного» диэлектрика, вызывая в нём ЭДС с соответствующим током. Все эти величины векторные. Необходимо отметить тот факт, что релаксационные процессы в диэлектрике имеют временные рамки. Чем пластичнее полимер, тем медленнее их протекание. Уместно применение термина «вовлечённости» диэлектрика, под которым надо понимать явление магнитно-осевой переориентации многополюсных молекул полимера под влиянием внешних магнитных полей. При непрерывных электрических процессах я допускаю, что на низких частотах будет отчетливо наблюдаться эффект «размывания» фазовых соотношений внутри спектра полезного сигнала. На слух это будет выглядеть как обеднение басового регистра с жёсткой привязкой к основному тону инструмента, не будет оттенков.

Взято с Аудиопортала.

[amplifier]

Ну незачем e* влиять на e". Потому как вторая настолько больше, что первой можно смело пренебречь.

В перлы.

Ну вот и вся связь: v=2*Pi*f*d

Вот это откуда берется, не пойму.

Про скорость распространения волн в металлах: для радиоволн n=sqrt(lambda*sigma/c)
Соответственно, v=c/n. Сивухин, Курс общей физики, т.4., стр. 452.
Для меди n=33. Соответственно, v=1/33 c ~10000 км/c. О каких сантиметрах речь?
Рассматриваемый НАМИ случай - это не распространение волн в металлах. Это распространение волн по воздуху, которое создает электрический ток в проводах. Так что эти выкладки даже не имеют отношения к предмету обсуждения.
И еще. Вы случаем глубину скин-слоя и длину экранирования не путаете?

[ash__]

GaLeX,

не надо мне приписывать то, чего я не говорил

1. Никогда, ничего и никому не приписываю. (Разумеется, когда сам понимаю о чем идет речь).
Написал, если обратите внимание - "Если...", "Если же не так...".

...что многое там изложенное - в науке считается общеизвестным и новизны не имеет

Чтобы быть точным, многое или все? Иначе говоря, второе "Если" или первое?
Если второе, то вынужден процитировать себя - "Если у Вас есть примеры хотя бы упоминаний, приведите
пожалуйста". И добавлю - не обязательно "в учебниках и монографиях" (см. выше), хотя бы где-нибудь,
кроме любительских конференциий. Согласитесь, будь выкладки сколько-нибудь интересными, а постановка
эксперимента и, особенно, результаты заслуживающими доверия, это не могло бы не вызвать реакции.

Поскольку эти данные являются непроверенными (никто этих опытов не повторял)

Почему? С 1995 года шнуркологи расплодились во множестве, индустрия т.н. кабелей *достигла невиданных
дотоле успехов*, а работа, претендующая на то, чтобы стать основополагающей в этой чрезвычайно
интересной области ;), почему-то остается в тени.

2. По поводу Stereophile обратите внимание на смайл.

Сознаюсь - попался как-то на эту же наживку (на самом деле - как навага, на пустой крючок) и убил время зря.
Предпочитаю прослыть сколь угодно "голословным", но тратить время на повторные поиски не стану.
IMHO *тема* того не стоит.

[ИГВИН]

Это может быть влиянием диэлектрика, окружающего проводящие жилы кабеля, согласно теории Александра Мишукова -

Я бы сказал - электромагнитное воздействие, а скорее даже электродинамическое...
Я приписываю воздействию сильнополярных диэлектриков заметную потерю в качестве звучания.
Точнее, взаимодействию их с полезным сигналом.
Эмпирически, обосновать не берусь.