Valovanje1

V koaksialnem vodniku lahko dobimo stoječe valovanje. Kot primer vzemimo
vodnik dolžine /4. Če na enem koncu žila in plašč nista povezana, je na tem koncu vozel
toka in hrbet napetosti.
Na drugem koncu, ki je običajno priključen v električno vezje pa je hrbet toka in vozel
napetosti. Pri frekvenci, pri kateri je dolžina vodnika ravno /4, je vhodna impedanca
tega vodnika nič.
Če na koncu vodnik sklenemo, se situacija spremeni.
Tedaj je na sklenjenem koncu vozel napetosti in hrbet toka, na koncu, ki je priključen v
vezje pa je hrbet napetosti in vozel toka. Vhodna impedanca vodnika je zelo velika.
Če na koncu poljubno dolgega koaksialnega vodnika priključimo poljubno breme,
bosta v vodniku v splošnem prisotni obe valovanji: valovanje, ki potuje proti bremenu in
valovanje, ki se od bremena odbije. Le, če na koncu vodnika priključimo breme, katerega
upor je enak značilnemu uporu vodnika R0, odbitega valovanja ni, vhodni upor pa je
neodvisno od dolžine vodnika enak značilnemu uporu R0. V laboratorijih in tudi drugje
elektronske naprave pogosto povezujemo s koaksialnimi vodniki. Če želimo povezati vir
izmenične napetosti, ki ima notranji upor 50 z ojačevalnikom izmenične napetosti, ki
ima vhodni upor 50 , bomo uporabili koaksialni vodnik z značilnim uporom R0=50 .
Vhodna impedanca vodnika je v tem primeru 50 , to pa je ravno impedanca, pri kateri
prejema breme (ojačevalnik) od generatorja največjo moč.
Koaksialni vodnik, s katerim priključimo na anteno ali kabelsko omrežje televizor
ima značilni upor 75 . Tak je tudi vhodni upor televizorja.
Koaksialne vodnike uporabljamo do frekvenc nekaj GHz. Pri višjih frekvencah
uporabljamo za vodenje elektromagnetnega valovanja (mikrovalov) valovne vodnike. To
so bakrene cevi pravokotnega preseka v katerih ni notranje elektrode.
Elektromagnetno valovanje v vakuumu in dielektrikih
Valovanja, s katerimi smo se srečali do sedaj, potujejo po sredstvu.
Elektromagnetno valovanje pa lahko potuje tudi po vakuumu. To sledi iz Maxwellovih
enačb. Pri Fiziki I splošna obravnava problema ni mogoča, bomo pa na preprostem
primeru pokazali, da iz Maxwellovih enačb sledi valovna enačba.