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Linea di trasmissione

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Una linea di trasmissione senza perdite che termina con un'impedenza di carico, adattata all'impedenza caratteristica, che assorbe completamente l'onda. In questa illustrazione, il campo elettrico corrispondente alla tensione tra i due conduttori paralleli orizzontali è verticale[1] e punta dal rosso al blu. I punti neri rappresentano gli elettroni. In ogni istante t e in ogni posizione x, la tensione V(x,t) tra i due conduttori è generata dalla differenza tra il numero di elettroni liberi di conduzione presenti in essi ma, nonostante questa differenza, la corrente I(x,t) nei due conduttori, pur avendo verso opposto, è comunque uguale,[2] poiché non è legata al numero di elettroni liberi di conduzione presenti nella posizione considerata ma dipende da quanti elettroni per unità di tempo stanno fluendo nelle posizioni adiacenti.

La linea di trasmissione è costituita generalmente da un cavo o da una struttura atta a trasportare segnali (nel campo dell'elettronica) o energia[3] (nel campo dell'elettrotecnica) per grandi distanze; nel caso di trasmissione di energia elettrica, le linee sono esercite ad alta tensione[3].

Per esempio, le linee di trasmissione sono molto importanti nel campo della microelettronica, in particolare nella progettazione dell'hardware in informatica, e, in generale, tutte le volte in cui ci sono componenti che operano in alta frequenza, connessi tra loro, e che ricevono energia da un generatore mediante conduttori di dimensioni non trascurabili rispetto alle lunghezze d'onda in gioco. Infatti, in alcuni casi, nello studio di un circuito e nell'analisi di uno schema elettrico si applica l'approssimazione di considerare solo i generatori e i componenti, trascurando completamente i conduttori che ne garantiscono il collegamento, mentre, invece, la presenza di tali conduttori può avere degli effetti non trascurabili e, in tal caso, tale approssimazione non è più valida.

  1. ^ considerando solo il modo di propagazione TEM
  2. ^ in pratica le correnti nei due conduttori sono uguali in modulo ma opposte in verso, tuttavia si considera un solo valore attribuendo loro anche lo stesso segno; questo è vero sapendo che, in ogni istante, la corrente uscente dal generatore a inizio linea e quella entrante sono uguali; ciò, invece, potrebbe non essere vero se il generatore non fosse un componente a costanti concentrate, cioè se non fosse di piccole dimensioni rispetto alla lunghezza d'onda in gioco
  3. ^ a b Luigi Verolino, Introduzione agli Impianti Elettrici, Cap. 3: Impianti in Alta Tensione, Università degli Studi di Napoli - Dipartimento di Ingegneria elettrica e delle Tecnologie dell'Informazione.
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