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schnudl	Verfasst am: 12. Apr 2015 19:24    Titel: Re: Ausbreitung elektromagnetischer Wellen auf Koaxialkabeln max_doering hat Folgendes geschrieben: Ein Spannungspuls, den ich mir als Gauß-förimige Welle vorstelle wandert ausschließlich entlang des Innenleiters. Wie stellst dir das vor? Spannung ist ja immer zwischen zwei Punkten definiert, und das sind eben Innen-Außenleiter. Dazwischen ist das Feld, das die Energie überträgt. Ansonsten natürlich ML...
ML	Verfasst am: 11. Apr 2015 15:22    Titel: Re: Ausbreitung elektromagnetischer Wellen auf Koaxialkabeln Hallo Max, Du solltest Dir bei Deinen Überlegungen klar darüber sein, dass die Energie im Dielektrikum transportiert wird (Stichwort: Poyntingvektor). Da die Energie im Dielektrikum transportiert wird, macht es sich ganz gut, den Strom im Leiter als eine Folge der sich ausbreitenden Welle zu betrachten und nicht etwa umgekehrt. Die Funktion der beiden Drähte besteht letztlich darin, dass sie den Weg vorgeben, den die Welle läuft. Die Welle (erkennbar an H-Feld/Strom bzw. E-Feld/Spannung) breitet sich mit der Lichtgeschwindigkeit in dem Dielektrikum fort. Bei Unstetigkeiten (insbesonere den beiden Kabelenden oder eingebauten Bauelementen), findet eine teilweise Reflexion und eine teilweise Transmission statt. max_doering hat Folgendes geschrieben: Dass sich diese EM-Wellen mit ausbreiten leuchtet mir ein. Im Experiment wurden diese Wellen meiner Meinung nach aber gar nicht beobachtet, sondern lediglich die Ausbreitung der Spannungspulse, welche sich im Innenleiter ausbreiten. Die elektromagnetische Welle macht sich durch das E- und das H-Feld bemerkbar. Das E-Feld (messbar durch die Spannung) liegt zwischen dem Innen- und dem Außenleiter an. Das H-Feld (messbar durch den Strom) existiert im Dielektrikum und beschreibt konzentrische Kreise um den Innneleiter. Wenn Du die Ausbreitung von Spannungspulsen verfolgst, schaust Du Dir im Grunde schon die Ausbreitung der Welle an. Zitat: Wieso breiten sich diese mit der selben Geschwindigkeit aus? Weil die elektrische Spannung (definitionsgemäß) eine direkte Folge des E-Feldes ist. Das H-Feld wiederum ist über das Durchflutungsgesetz unmittelbar mit dem Strom verkoppelt. Zitat: Vielleicht ist mir der Zusammenhang zwischen beiden noch nicht ganz klar. Würden sich diese Pulse auf Drähten ohne Dielektrikum dann mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten? Ja, ohne Dielektrikum (z. B. mit Luft) würde sich die Welle mit der Lichtgeschwindigkeit von Luft, also praktisch der Vakuumlichtgeschwindigkeit ausbreiten. (Die Leitfähigkeit der Luft und die nicht perfekte Leitfähigkeit des Drahtes haben allerdings noch einen -- hier nicht beschriebenen -- Einfluss auf die Dämpfung.) Viele Grüße Michael
max_doering	Verfasst am: 10. Apr 2015 16:00    Titel: Ausbreitung elektromagnetischer Wellen auf Koaxialkabeln Hallo, ich habe vor kurzem einen Versuch zur Ausbreitung von EM-Wellen auf Koaxialkablen durchgeführt. Dabei wurden nadelförmige Spannungspulse auf dem Kabel an einem Oszillographen beobachtet. Ich glaube mir ist noch nicht ganz klar, wie die Ausbreitung der Spannungspulse mit der Ausbreitung der EM-Wellen zusammenhängt. Insbesondere wundert es mich, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Spannungspulse, von welchen ich glaube, dass sie sich auf dem Innenleiter ausbreiten vom Dielektrikum abhängen. Ich fasse mal zusammen: Ein Spannungspuls, den ich mir als Gauß-förimige Welle vorstelle wandert ausschließlich entlang des Innenleiters. Trifft dessen "Wellenfront" auf freie Ladungsträger werden diese beschleunigt, dies führt zu einem magnetischen Wirbelfeld um den Innenleiter, welches seinerseits ein elektrisches Wirbelfeld erzeugt. Dieses ist aufgrund der Randbedingungen radial zum Innenleiter, damit es senkrecht auf Innen- und Außenleiter steht. Beide Felder entstehen ausschließlich im Dielektrikum. Wandert der Spannungspuls weiter, werden die Ladungsträger abgebremst und es kommt auf umgekehrtem Wege wieder zu Entstehung von EM-Feldern. Dass sich diese EM-Wellen mit ausbreiten leuchtet mir ein. Im Experiment wurden diese Wellen meiner Meinung nach aber gar nicht beobachtet, sondern lediglich die Ausbreitung der Spannungspulse, welche sich im Innenleiter ausbreiten. Wieso breiten sich diese mit der selben Geschwindigkeit aus? Vielleicht ist mir der Zusammenhang zwischen beiden noch nicht ganz klar. Würden sich diese Pulse auf Drähten ohne Dielektrikum dann mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten? Ist meine Vorstellung von der Entstehung der EM-Wellen falsch? Ich würde mich sehr über eine Diskussion freuen! Freundliche Grüße, Max

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