좀 더 기계적인 설명이 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
긴 밧줄이 있고 한쪽 끝이 벽에 고정되어 있고 다른 쪽 끝이 당신을 붙잡고 있다고 상상해보십시오. 위쪽으로 짧은 스트로크로 로프를 따라 이동하는 파도를 만들 수 있습니다.
( http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/physing1/node52.html에서 )
자, 왜 그렇습니까? 밧줄이 많은 작은 조각들로 구성되어 있고, 각 조각이 다음 조각에 힘을 가해 이웃 사람들과 힘을 맞이한다고 상상해보십시오. 수직 힘에 집중하고 힘이 피스 사이의 수직 거리에 선형 적으로 의존한다고 가정 해 봅시다. 다음은 이웃으로부터의 힘과 그 힘의 합 (가속도의 방향과 강도)을 보여주는 도표입니다. 파도는 왼쪽에서 오른쪽으로 움직여야합니다.
보시다시피, 15 번 조각은 위쪽으로 향하게되어 위쪽으로 가속됩니다. 조각 번호 14는 같은 힘을 아래쪽으로 겪고, 13 번 조각부터는 더 큰 힘을받습니다.
마지막으로 후단 (5, 6, 7)의 조각은 아래쪽으로 이동하지만 멈출 때까지 위쪽으로 가속됩니다.
벽은 어떻게 되나요?
조각 13은 움직일 수 없으며, 입자 12와의 수직 거리가 넓기 때문에 12는 아래쪽으로 매우 강한 힘이 없습니다. 아래쪽으로 펀칭되고 마지막으로 수평으로 뒤집힌 파도가 뒤로 이동합니다.
로프가 전혀 고정되지 않으면 어떻게됩니까?
조각 12와 13 사이에 밧줄이 잘린 이미지. 마지막 그림에서 12는 위쪽 힘에만 닿지 않습니다. 마지막으로, 채찍 끝과 같이 최대 파도보다 높아지고 로프를 뒤로 이동하는 뒤집지 않은 새 파도가 생성됩니다 .
친구가 두 번째 끝을 잡으면 어떻게됩니까?
글쎄, 보통, 마치 밧줄이 그 뒤에 계속있는 것처럼 파도는 단지 당신의 친구에 의해 흡수됩니다. 그는 끝을 벽처럼 고정시키지 않고 아무것도없는 것처럼 느슨하지 않기 때문입니다.
파도의 속도는 무게와 장력에 달려 있습니다. 긴장이 여기에 설명 된 힘의 기원이기 때문입니다.
전자 제품과 어떤 관련이 있습니까?
마지막으로 신호 전파는 로프에서 전파되는 전파와 유사합니다. 신호선의 끝을 GND로 단락 시키면 벽과 같은 고정 전위로 유지되며 신호의 가장자리는 다른 진폭의 신호로 반영됩니다. 끝이 아무 것도 연결되어 있지 않으면 신호 가장자리가 같은 진폭의 신호로 반영됩니다. 친구와 같은 저항을 통해 신호를 GND에 연결하여 반사를 방지 할 수 있습니다. 저항이 너무 높으면 개방 신호선과 같고 저항이 너무 낮 으면 GND와 단락이 같아 지므로 저항을 신호를 흡수하는 정확한 값과 일치시켜야합니다.
마지막으로, 밧줄로이 물건을 시험해보십시오. 아마도 친구는 평소처럼 로프를 더 꽉 조이거나 느슨하게 잡아달라고 요청할 수 있지만 자연스럽게 사람들은 로프의 임피던스와 잘 일치하는 경향이 있습니다.
편집하다:
어제 검색했지만 찾지 못했습니다. https://hohlerde.org/rauch/elektronik/kleines/kabelradar/index.de.html 에서 도난당한 펄스 발생기와 긴 케이블에 직접 연결된 스코프의 스코프 사진은 다음과 같습니다 .
케이블 끝의 단락으로 인해 반사가 나타납니다.
개방형 케이블의 경우 똑바로 반사됩니다.
올바르게 종료되면 반사가 없습니다. 그러나 여전히 아래쪽으로 약간 하락한 것으로 보이므로 종료가 너무 강합니다.
그건 그렇고, 반사는 약 20ns 후에 도달하므로 방향 당 10ns입니다. 빛의 75 % 속도에서 이것은 약 2.2m의 케이블 길이로 해석됩니다.
EDIT2 :
시뮬레이션을 작성하는 것이 재미있었습니다. 위와 같이 로프는 여러 조각으로 나뉘며 각 조각의 수직력은 수직 거리에서 직접 이웃까지 결정됩니다. 여기있어:
