解決済みの質問
分布定数（反射波）について
分布定数（反射波）について
分布定数で進入波・透過波・反射波の考え方がありますが、
正弦波５０Ｈｚ１００Ｖ回路で末端が開放されている場合、
反射波によって２００Ｖになることはないのでしょうか？
理由もご教授下さい。
- 補足
- >通常は、商用周波数では線路長が波長に比べて十分短いので、反射の影響はほとんど現れません。
ここがあまりよく理解できていないので、詳しくご説明ください。
-
- 質問日時：
- 2007/2/22 19:15:41
-
- 解決日時：
- 2007/3/9 03:53:01
-
- 回答数：
- 2
-
- お礼：
- 知恵コイン
- 500枚
-
- 閲覧数：
- 2,112
-
- ソーシャルブックマークへ投稿：
- Yahoo!ブックマークへ投稿
- はてなブックマークへ投稿
- （ソーシャルブックマークとは）
ベストアンサーに選ばれた回答
線路長が波長に比べて無視できないほど十分長い電線（数千km以上)の場合には、５０Hzといえども、反射の影響が顕著に現れるでしょう。
通常は、商用周波数では線路長が波長に比べて十分短いので、反射の影響はほとんど現れません。
(下の方の回答にあるように、送電側に定電圧の発電機(内部インピーダンスが十分低い)が繋がっていると、受電側で反射して来た波が、再度送電側で反射して、受電側からの反射波を相殺する（線路長が十分短ければ、波の伝播による位相遅れが十分小さく無視できるので）、というようなことがおきます。）
--
空中に張っている架空送電線だと、誘電体を巻いてないので伝播速度はほぼ真空中の光速に一致しているかと思います。(絶縁物を巻いてある架空配電線で、多分真空中の0.9倍前後、ケーブル利用の地下送電で、0.7倍くらいではないかと。)
また、対地容量の大きな長距離地下送電ケーブルでは、無負荷時などに、下の回答でかかれているような、受電端電圧が送電電圧よりも高くなる現象が起きます。
（ただ、分布定数線路での波の反射としてではなく、分布定数線路内でおきる電圧電流の分布として扱われることが多いような）
似た現象で、受電側にコンデンサをつないだときに、線路のリアクタンスの影響で、受電電圧が上昇する「フェランチ現象」というのもあります。
ーー
線路長が十分短いときには、線路上での電圧位相の変化がほとんど０で、直流を伝送しているのと似たような状況になっています。
なんらかの反射が開放受電端でおきたとしても、送電端まで戻ってきたときに、再度反射（こちらには内部インピーダンス0の電圧源がつながっているので）されて、、と線路上を波が往復しながら減衰し、最終的には線路上の電圧はどこをとっても送電端電圧と一致しているような状況になります。（で、反射が減衰するまでの時間も、送電電圧の周期と比べて十分小さく、その間の送電電圧変化も無視できる程度に小さい→直流送電で近似して考えても差し支えない）
- 違反報告
- 編集日時：2007/2/27 19:41:59
- 回答日時：2007/2/22 20:15:21
この質問は投票によってベストアンサーが選ばれました！
- この質問・回答は役に立ちましたか？
- 役に立った！
お役立ち度：
7人が役に立つと評価しています。
ベストアンサー以外の回答
（1件中1〜1件）
全く試したことの無い、完全に個人的な見解なのでそのつもりで読んでください。
まず前提として、100Vを供給している元電源（発電所or変電所かな？）では、出力電圧が100Vに
なるように出力をコントロールしているはずなので、反射波の有無に関わらず結果的に100Vになるような
電圧を出しているはずです。
正弦波で全反射が起きた場合、進行波と反射波が合成された結果、反射点を最大振幅とした定在波が
発生するはずです。定在波がどういうものか分からない場合は↓を参考にして下さい。
http://homepage2.nifty.com/hotei/room/chpt02/002.htm
電気の波が光速で伝達したと仮定（実際は周囲絶縁物の誘電率によって50～70％くらいまで遅くなる）
すると、その速度は300000000m/sであり、50Hzで割ると波長は6000kmになります。
つまり6000km周期の定在波が立つと思われます。
もし発電所からまっすぐ分岐無く6000kmの送電線を延ばしたとすると、根元で100V、3000km先で
0V、6000km先の先端で100Vの振幅となるはずです。
とはいえ、こんな距離の送電線（しかも分岐なし）は正気の沙汰ではありませんから、もう少しだけ
現実に近づけたとして500kmの距離を考えるとします。
500kmは6000kmの1/12なので、先端から500km手前の地点では、cos30＝86.6％の振幅に
なります。逆に言えば根元を100Vとしたとき、100／0.866＝115.5Vになるはずです。
ただし実際は、500km分の配線抵抗で電圧が減衰するはずなので、むしろ100Vよりも小さくなって
いるかもしれません。
- 違反報告
- 回答日時：2007/2/22 23:28:29
