スイッチオンしてから豆電球がつくまでの電流の流れ方

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前章で伝送線路を伝わっていく電流の流れ方は直流と異なっている(電流伝搬のイメージ)と書いたが、では乾電池と豆電球をリード線でつないだとき

 特性インピーダンス100Ωのリード線を伝搬していく電流1.5V/100Ω=0.015Aと、抵抗の豆電球に流れる直流電流1.5V/5Ω=0.3Aとの関係はどうなっているのだろうか?

答えを言うと、

 スイッチオンしてから豆電球がつくまでは、矩形波がリード線を何度も往復することで電流値が増えていき最終的に直流電流になる

実際にv0(t)がステップ波形の場合の多重反射の式(→送受信端での波形の計算)において、送信端の抵Rs=0すなわちΓs=-1すると

送信(x=0)の波

受信端(x=l)波形

具体的に数値を入れてみると下図のようになる。意外な感じがするが、送信端では電圧はすぐ立ち上がるが電流はじょじょに増えていく

リード線の長さが20cmぐらいでは100nsぐらいで定常状態になるが、豆電球が月にあったらリード線の長さは400Mmになるので豆電球が明るくなるまで200sかかかることになる。


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