Studio casareccio sulle impedenze.

[IZØYES (Calindro)]

Tanto per scrivere 4 fesserie senza avere fatto alcuna prova tecnica, quindi piu che affermazioni le mie sono richieste di conferma.

1) Ma il fatto che uno stilo 1/4 onda verticale abbia un impedenza di 36 ohm (+/-) è in qualche modo legato al fatto che esso è la meta' di un dipolo 1/2 onda la cui impedenza è di 72 ohm......o e' solo una coincidenza ?.

2) Un dipolo classico ha 72 ohm, montato a V di 120° arriva intorno ai 50 ohm.....sembrerebbe che la tendenza ad avvicinare le due braccia , cioè ad diminuire l'angolo partendo da 180° vada verso un abbassamento progressivo dell'impedenza.

SE cosi forre...arrivando al fare un dipolo con le due braccia parallele (una piattina) alla fine questa dovrebbe avere un impedenza vicino allo 0.
Ma non è cosi...quindi qualcosa non torna...quindi amici del forum....cos'è che non torna ????

[davj2500]

Ciao Alessandro.

1) Ma il fatto che uno stilo 1/4 onda verticale abbia un impedenza di 36 ohm (+/-) è in qualche modo legato al fatto che esso è la meta' di un dipolo 1/2 onda la cui impedenza è di 72 ohm......o e' solo una coincidenza ?.

Diciamo subito che l'impedenza è la proprietà di un circuito, cioè di un oggetto con due prese in cui collegare un generatore di AC, nel quale la corrente possa uscire da un polo e rientrare nell'altro. Uno stilo verticale da 1/4 d'onda alimentato da un lato ha ha un solo polo per cui da solo non può formare un circuito e di conseguenza non ha un'impedenza propria.
Un circuito formato da un monopolo a 1/4 d'onda e una terra perfetta (un piano infinito a resistenza zero), dove il monopolo poggia in perpendicolare sulla terra perfetta, ha un'impedenza di 36 ohm.
Sicuramente c'è una relazione con il fatto che un circuito formato da due monopoli in asse nello spazio vuoto sia esattamente il doppio, ma non è che si tratta semplicemente di "sommare le impedenze", perché basta cambiare configurazione (es. l'angolo tra i due) che l'impenza risultante cambia.

2) Un dipolo classico ha 72 ohm, montato a V di 120° arriva intorno ai 50 ohm.....sembrerebbe che la tendenza ad avvicinare le due braccia , cioè ad diminuire l'angolo partendo da 180° vada verso un abbassamento progressivo dell'impedenza.

SE cosi forre...arrivando al fare un dipolo con le due braccia parallele (una piattina) alla fine questa dovrebbe avere un impedenza vicino allo 0.
Ma non è cosi...quindi qualcosa non torna...quindi amici del forum....cos'è che non torna ????

Continuiamo a parlare di impedenza usando un solo numero ma in realtà i valori sono due: resistenza e reattanza.
Man mano che chiudi un dipolo, diminiusice la resistenza e la reattanza diventa capacitiva: infatti per ottenere la risonanza, il dipolo piegato a V va allungato.
Quando i due rami del dipolo sono stati piegati fino ad essere paraelli, perdono la loro capacità di irradiare: infatti il campo generato da uno è annullato dal campo generato dall'altro.
Infatti la loro impedenza diventa R=0 X=-nnn, cioè esattamente l'impedenza di un condensatore puro, che è quello che sono diventati. R=0 vuol dire "nessuna capacità di consumare energia" e X=-nnn significa "reattanza capacitiva".
Se tu prendi una linea bifilare alla quale non hai collegato nulla (o anche un coassiale) vedrai che la sua impedenza sarà con una forma R=0 X=-nnn. Non per niente pezzi di coassiale sono usati come condensatore.

Non ti confondere con l'impedenza caratteristica di una linea (es. 300, 450 o 50 ohm): questa è l'indicazione di quale impedenza deve avere il carico affinché la linea di trasmissione diventi "piatta". Cioè se ad una linea a 50 ohm colleghi un carico con R=50 X=0, la linea lavorerà priva di onde stazionarie e in qualunque punto andrai a misurare avrai R=50 X=0.
Se invece collegherai un carico R=100 X=28 troverai che tagliando il cavo in un punto avrai R=82 X=9, in un altro R=31 X=-12, ecc. (numeri inventati ovviamente).

Ciaoo
Davide

[IZØYES (Calindro)]

Ciao Alessandro.

Ciao Alessandro.

1) Ma il fatto che uno stilo 1/4 onda verticale abbia un impedenza di 36 ohm (+/-) è in qualche modo legato al fatto che esso è la meta' di un dipolo 1/2 onda la cui impedenza è di 72 ohm......o e' solo una coincidenza ?.

Diciamo subito che l'impedenza è la proprietà di un circuito, cioè di un oggetto con due prese in cui collegare un generatore di AC, nel quale la corrente possa uscire da un polo e rientrare nell'altro. Uno stilo verticale da 1/4 d'onda alimentato da un lato ha ha un solo polo per cui da solo non può formare un circuito e di conseguenza non ha un'impedenza propria.
Un circuito formato da un monopolo a 1/4 d'onda e una terra perfetta (un piano infinito a resistenza zero), dove il monopolo poggia in perpendicolare sulla terra perfetta, ha un'impedenza di 36 ohm.
Sicuramente c'è una relazione con il fatto che un circuito formato da due monopoli in asse nello spazio vuoto sia esattamente il doppio, ma non è che si tratta semplicemente di "sommare le impedenze", perché basta cambiare configurazione (es. l'angolo tra i due) che l'impenza risultante cambia.

2) Un dipolo classico ha 72 ohm, montato a V di 120° arriva intorno ai 50 ohm.....sembrerebbe che la tendenza ad avvicinare le due braccia , cioè ad diminuire l'angolo partendo da 180° vada verso un abbassamento progressivo dell'impedenza.

SE cosi forre...arrivando al fare un dipolo con le due braccia parallele (una piattina) alla fine questa dovrebbe avere un impedenza vicino allo 0.
Ma non è cosi...quindi qualcosa non torna...quindi amici del forum....cos'è che non torna ????

Continuiamo a parlare di impedenza usando un solo numero ma in realtà i valori sono due: resistenza e reattanza.
Man mano che chiudi un dipolo, diminiusice la resistenza e la reattanza diventa capacitiva: infatti per ottenere la risonanza, il dipolo piegato a V va allungato.
Quando i due rami del dipolo sono stati piegati fino ad essere paraelli, perdono la loro capacità di irradiare: infatti il campo generato da uno è annullato dal campo generato dall'altro.
Infatti la loro impedenza diventa R=0 X=-nnn, cioè esattamente l'impedenza di un condensatore puro, che è quello che sono diventati. R=0 vuol dire "nessuna capacità di consumare energia" e X=-nnn significa "reattanza capacitiva".
Se tu prendi una linea bifilare alla quale non hai collegato nulla (o anche un coassiale) vedrai che la sua impedenza sarà con una forma R=0 X=-nnn. Non per niente pezzi di coassiale sono usati come condensatore.

Non ti confondere con l'impedenza caratteristica di una linea (es. 300, 450 o 50 ohm): questa è l'indicazione di quale impedenza deve avere il carico affinché la linea di trasmissione diventi "piatta". Cioè se ad una linea a 50 ohm colleghi un carico con R=50 X=0, la linea lavorerà priva di onde stazionarie e in qualunque punto andrai a misurare avrai R=50 X=0.
Se invece collegherai un carico R=100 X=28 troverai che tagliando il cavo in un punto avrai R=82 X=9, in un altro R=31 X=-12, ecc. (numeri inventati ovviamente).

Ciaoo
Davide

1) Ma il fatto che uno stilo 1/4 onda verticale abbia un impedenza di 36 ohm (+/-) è in qualche modo legato al fatto che esso è la meta' di un dipolo 1/2 onda la cui impedenza è di 72 ohm......o e' solo una coincidenza ?.

Diciamo subito che l'impedenza è la proprietà di un circuito, cioè di un oggetto con due prese in cui collegare un generatore di AC, nel quale la corrente possa uscire da un polo e rientrare nell'altro. Uno stilo verticale da 1/4 d'onda alimentato da un lato ha ha un solo polo per cui da solo non può formare un circuito e di conseguenza non ha un'impedenza propria.
Un circuito formato da un monopolo a 1/4 d'onda e una terra perfetta (un piano infinito a resistenza zero), dove il monopolo poggia in perpendicolare sulla terra perfetta, ha un'impedenza di 36 ohm.
Sicuramente c'è una relazione con il fatto che un circuito formato da due monopoli in asse nello spazio vuoto sia esattamente il doppio, ma non è che si tratta semplicemente di "sommare le impedenze", perché basta cambiare configurazione (es. l'angolo tra i due) che l'impenza risultante cambia.

2) Un dipolo classico ha 72 ohm, montato a V di 120° arriva intorno ai 50 ohm.....sembrerebbe che la tendenza ad avvicinare le due braccia , cioè ad diminuire l'angolo partendo da 180° vada verso un abbassamento progressivo dell'impedenza.

SE cosi forre...arrivando al fare un dipolo con le due braccia parallele (una piattina) alla fine questa dovrebbe avere un impedenza vicino allo 0.
Ma non è cosi...quindi qualcosa non torna...quindi amici del forum....cos'è che non torna ????

Continuiamo a parlare di impedenza usando un solo numero ma in realtà i valori sono due: resistenza e reattanza.
Man mano che chiudi un dipolo, diminiusice la resistenza e la reattanza diventa capacitiva: infatti per ottenere la risonanza, il dipolo piegato a V va allungato.
Quando i due rami del dipolo sono stati piegati fino ad essere paraelli, perdono la loro capacità di irradiare: infatti il campo generato da uno è annullato dal campo generato dall'altro.
Infatti la loro impedenza diventa R=0 X=-nnn, cioè esattamente l'impedenza di un condensatore puro, che è quello che sono diventati. R=0 vuol dire "nessuna capacità di consumare energia" e X=-nnn significa "reattanza capacitiva".
Se tu prendi una linea bifilare alla quale non hai collegato nulla (o anche un coassiale) vedrai che la sua impedenza sarà con una forma R=0 X=-nnn. Non per niente pezzi di coassiale sono usati come condensatore.

Non ti confondere con l'impedenza caratteristica di una linea (es. 300, 450 o 50 ohm): questa è l'indicazione di quale impedenza deve avere il carico affinché la linea di trasmissione diventi "piatta". Cioè se ad una linea a 50 ohm colleghi un carico con R=50 X=0, la linea lavorerà priva di onde stazionarie e in qualunque punto andrai a misurare avrai R=50 X=0.
Se invece collegherai un carico R=100 X=28 troverai che tagliando il cavo in un punto avrai R=82 X=9, in un altro R=31 X=-12, ecc. (numeri inventati ovviamente).

Ciaoo
Davide

Chiaro , ma bisogna ammettere che sono concettualmente cose un po "legnose".
Correggimi se sbaglio.
Posso fare un parallelismo tra un dipolo a V ( ad esempio) ed un arco voltaico?
Ovviamnete parliamo di due cose che sono totalmente differenze..lo so..pero' per cercare di rendere "potabile la cosa".

Due elettrodi a cui applichiamo una DDP sono sotto tensione  poichè la resistenza di isolamento dell'aria (dielettrico) lascia il circuito aperto.
Se avvicino i due elettrodi la resistenza iniziera ad esssere elevata ma non isolerà il circuito che si chiude, per cui scocca la scintilla lunga e di colore tenue.
Se avvicino ancora i due elettrodi, la distanza diminuisce la resistenza pure la corrente che riesce a passare e maggiore, la scintilla sara piu' corta ma piu vivida e intensa di colore fino a che i due elettrodi si toccano. Quindi resitenza pari a zero( teorico) corrente massima (tendente ad infinito) ma niente scintilla.

Si puo porre lo stesso esempio su un dipolo?

In una verticale , la terra chiude il circuito ? la corrente esce da una parte e riesce ad entrare dall altra e il campo EM generato è solo una conseguenza di quel traffico elettrico da i due poli dell'antenna ?
Quanto ho da studiare!!!!!! mamma mia!!!!!

Servirebbe un corso che parta da zero spiegando le antenne fino ad arrivare alle cose complesse......chi si fa avanti???

[Rommel]

Salve a tutti.

In pratica anche io la pensavo in modo simile alla spiegazione molto più dettagliata di davj2500.

In pratica la mia idea era che se in un trasmettitore con impedenza di uscira 50 ohm metti solo un cavo schermato da 50 ohm senza, dall'altro capo, una antenna o un carico fittizio, non è il cavo, benché sia definito da 50 ohm, che fa vedere al trasmettitore i 50 ohm di carico che gli servono per funzionare a dovere, perché se cosi fosse non sarebbe necessaria l'antenna per avere 1 di stazionarie. Dall'altro capo del cavo è sempre necessario che ci sia un carico da 50 ohm (antenna o carico fittizio che sia).

La stessa cosa vale per un qualsiasi generatore RF con resistenza interna di 300 ohm che si collega ad una piattina da 300 ohm. Se dall'altro capo non c'è una impedenda da 300 ohm il generatore non può trasferire potenza:



In una antenna tipo dipolo con bracci da 1/4 d'onda verticali, le correnti che sorrono su un braccio creano un campo magnetico che si concatena con l'altro braccio e viceversa. in questo modo l'impedenza vista (alla frequenza di risonanza) è 75 ohm, se invece inizio ad inclinare il braccio sottostante, il flusso magnetico di un braccio non si concatena più in modo perpendicolare con il conduttore dell'altro braccio, quindi il loro "accoppiamento diminuisce" ed in questo modo diminuisce l'impedenza totale del sistema a 2 bracci (sempre alla frequenza di risonanza).



Con i 2 bracci a 90 gradi nessun flusso si concatena più con l'altro braccio ed in questo caso l'impedenza scende a 36 ohm.
Se proseguo l'inclinazione del braccio sottostante, i flussi iniziano nuovamente a concatenarsi ma questa volta sono di segno opposto e tendono ad annullarsi man mano che si stringe l'angolo tra i due:



Quando i 2 conduttori sono paralleli non c'è più flusso magnetico che fuoriesce allesterno de sistema quindi se all'estremità opposta alla piattina non si mette un carico l'impedenza che si vede è come quella del caso iniziale, cioè cavo aperto senza carico all'estremità opposta.



Non so se la mia immaginazione di questo fenomeno ha qualche riscontro con la realtà descritta da davj2500, casomai non lo avesse la si potrà considerare una bella favola.

Saluti a tutti da Alberto

[davj2500]

Si puo porre lo stesso esempio su un dipolo?
In una verticale , la terra chiude il circuito ? la corrente esce da una parte e riesce ad entrare dall altra e il campo EM generato è solo una conseguenza?

Si, l'esempio con l'arco voltaico è calzante.
Quando una corrente alternata scorre in un conduttore genera nel suo intorno un campo elettromagnetico detto near field.
Questo campo si estende nelle vicinanze del conduttore che l'ha generato e fa due cose:
1) genera un campo E/M che diparte e si allontana all'infinito (far field): questo campo cosuma potenza ed è quello che sfruttiamo per comunicare;
2) se incontra un altro conduttore nel suo raggio di azione, vi induce una corrente.

Gli effetti del punto 2 sono quelli che ci interessano dal punto di vista del circuito.
In un dipolo aperto, il circuito è chiuso dal near-field, che si comporta come un conduttore che chiude il circuito.
Non solo, ma il near field re-induce correnti anche sul conduttore che l'ha generato.
L'effetto di ciò si nota sulle antenne a loop chiuso: come mai non sono viste come un corto circuito?
Perché il near field che vi genera intorno consuma potenza nell'irradiare il far-field (e per questo si comporta come se in serie ci fossero delle resistenze). Non solo, ma induce altre correnti nel conduttore che l'ha generato; queste correnti, fuori fase con le originarie, hanno l'effetto che avrebbero induttanze o capacità inserite nel circuito. Ecco da dove deriva l'impedenza che vediamo nelle antenne.

Mentre il far-field è di forma molto semplice, con due campi perpendicolari che si propagano mantenendo rapporti fissi tra i loro valori, il near-field è estremamente complesso da modellare, ma il suo effetto è quello sopra descritto.

Ciaoo
Davide

[davj2500]

Quando i 2 conduttori sono paralleli non c'è più flusso magnetico che fuoriesce allesterno de sistema quindi se all'estremità opposta alla piattina non si mette un carico l'impedenza che si vede è come quella del caso iniziale, cioè cavo aperto senza carico all'estremità opposta.

Sì, è così.

Ciaoo
Davide

[IZØYES (Calindro)]

Bene..inizia a diradarsi la nebbia (poco).

Ma ..la domanda nasce spontanea!!!!

Se l'impedenza caratteristica di un conduttore non significa che tale conduttore abbia quell'impedenza ma soltanto che con un generatore con quella stessa impedenza potrà farvi transitare energia in modo "trasparente ed indisturbato"....allora la tua radio da 50 ohm quanro incontra la piattina perchè fa si che la tensione si alzi come che ci fosse iun carico reale di 600 ohm???   non so se mi sono spiegato.....

[davj2500]

Se l'impedenza caratteristica di un conduttore non significa che tale conduttore abbia quell'impedenza ma soltanto che con un generatore con quella stessa impedenza potrà farvi transitare energia in modo "trasparente ed indisturbato"....allora la tua radio da 50 ohm quanro incontra la piattina perchè fa si che la tensione si alzi come che ci fosse iun carico reale di 600 ohm???   non so se mi sono spiegato.....

Penso sia un errore di battitura, ma l'impedenza caratteristica è di una linea (cioè due conduttori), non di un conduttore.

Come fa una radio a 50 ohm a alzare la tensione per lavorare a 600 ohm? Non lo fa. Infatti se colleghi la piattina alla radio vedrai ROS altissimo e se la radio potesse funzionare, vi trasferirebbe pochissima potenza. Il mio dipolo da 42m a V invertita a 7 MHz ha ROS 22...
Ci pensa infatti l'accordatore: il circuito dell'accordatore eleva (o abbassa) la tensione del generatore per adattarla a quella del carico. L'accordatore è un trasformatore di impedenza regolabile.

Vedi, qui ho accordato una resistenza da 392 ohm con l'accordatore:



In ingresso l'accordatore presenta 50 ohm e la radio produce 15.9V_RMS pari a 5.06W su 50 ohm (37.04 dBm).
In uscita l'accordatore presenta 392 ohm; per questo la tensione è di 42.1V_RMS, pari a 4.52W su 392 ohm (36.55 dBm).
Ah, non c'entra col discorso, ma già che ci siamo vediamo che l'accordatore in questa operazione ha perso per strada solo 0.49 dB per effetto Joule sui suoi componenti interni.

Ciaoo
Davide

[IZØYES (Calindro)]

Se l'impedenza caratteristica di un conduttore non significa che tale conduttore abbia quell'impedenza ma soltanto che con un generatore con quella stessa impedenza potrà farvi transitare energia in modo "trasparente ed indisturbato"....allora la tua radio da 50 ohm quanro incontra la piattina perchè fa si che la tensione si alzi come che ci fosse iun carico reale di 600 ohm???   non so se mi sono spiegato.....

Penso sia un errore di battitura, ma l'impedenza caratteristica è di una linea (cioè due conduttori), non di un conduttore.

Come fa una radio a 50 ohm a alzare la tensione per lavorare a 600 ohm? Non lo fa. Infatti se colleghi la piattina alla radio vedrai ROS altissimo e se la radio potesse funzionare, vi trasferirebbe pochissima potenza. Il mio dipolo da 42m a V invertita a 7 MHz ha ROS 22...
Ci pensa infatti l'accordatore: il circuito dell'accordatore eleva (o abbassa) la tensione del generatore per adattarla a quella del carico. L'accordatore è un trasformatore di impedenza regolabile.

Vedi, qui ho accordato una resistenza da 392 ohm con l'accordatore:



In ingresso l'accordatore presenta 50 ohm e la radio produce 15.9V_RMS pari a 5.06W su 50 ohm (37.04 dBm).
In uscita l'accordatore presenta 392 ohm; per questo la tensione è di 42.1V_RMS, pari a 4.52W su 392 ohm (36.55 dBm).
Ah, non c'entra col discorso, ma già che ci siamo vediamo che l'accordatore in questa operazione ha perso per strada solo 0.49 dB per effetto Joule sui suoi componenti interni.

Ciaoo
Davide

Dunque si errore di battitura una linea non un conduttore.
Pensavo che come la pressione idraulica in un circuito idraulico l'acqua esca da una pompa avendo una certa pressione e portata LT/Min.
Ora se io ci metto un  tappo forato( resistenza) sulla linea ( tubo)  dopo il forellino la pressione dell'acqua (tensione) sara salita alle stelle ..molto piu di quanto e uscita dalla pompa ( generatore) e la portata d'acqua (corrente) calata paurosomente , Ma il prodotto darà sempre quella quantità di litri spostati.

Non sapevo che fosse l'accordatore che facesse alzare la tensione ma pensavo che forre una conseguenza fisica.....ho imparato un'altra cosa.

[davj2500]

Non sapevo che fosse l'accordatore che facesse alzare la tensione ma pensavo che forre una conseguenza fisica.....ho imparato un'altra cosa.

Del resto adattare l'impedenza o adattare le tensioni/correnti (e fase) sono la stessa cosa.

Ciaoo
Daivde

[davj2500]

Per chi fosse curioso e/o volesse farsele da sé, la misura di cui sopra è semplicemente eseguita così:



Naturalmente con le sonde in 10x per caricare al minimo il circuito.

Ciaoo
Davide

[IZØYES (Calindro)]

Non sapevo che fosse l'accordatore che facesse alzare la tensione ma pensavo che forre una conseguenza fisica.....ho imparato un'altra cosa.

Del resto adattare l'impedenza o adattare le tensioni/correnti (e fase) sono la stessa cosa.

Ciaoo
Daivde

Si si hai ragione ..se un trasformatore d'impedenza balun varia l'impedenza , visto che la potenza è costante tensioni e correnti variano di conseguenza.