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MOTIVAZIONI

Linea trasmissione
Comportamento statico
Comportamento dinamico
Velocità luce
Relatività e conservazione



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MOTIVAZIONI PRESTAZIONI - LA LINEA DI TRASMISSIONE

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conduttori e corrisponde all'inverso della resistenza.

Tramite una formula matematica, che per semplificazione espositiva non riporto, è possibile calcolare il valore in Ohm dell'"Impedenza Caratteristica" (Z), della linea di trasmissione.
Schematizzando, dalla formula si evince che per evitare forti attenuazioni del segnale in transito, il cavo deve essere il più corto possibile e "Z" di valore più basso possibile.


La distorsione di fase

Altro problema insito nella linea di trasmissione è la distorsione di fase.
Il segnale audio transitante in una linea è composto da un insieme (gruppo) di componenti sinusoidali. Ciascun componente è in relazione di fase con tutti gli altri, secondo specifici rapporti determinati dalla natura del segnale stesso.

Tale proporzionalità tra le varie componenti (ad esempio: X è sfasato di 10° rispetto a Y, il quale a sua volta è sfasato di 25° rispetto a Z, ecc.), deve essere la medesima all'uscita della linea, altrimenti si genererà una distorsione di fase.
In altri termini, occorre che la velocità in cui si muove il gruppo di componenti sinusoidali sia costante.

Esiste una relazione che permette di verificare il rispetto del vincolo della velocità costante del gruppo. Questa relazione si verifica se:

ossia se il rapporto tra la resistenza e la conduttanza è uguale al rapporto tra l'induttanza e la capacità.
Solo in caso di uguaglianza di questa relazione, si verifica il vincolo della velocità costante.

Tale discorso ci porterebbe verso l'argomentazione relativa ai "cavi corretti in fase" che tratteremo in seguito.
Prescindendo dalle soluzioni, spesso inefficaci, adottate da certi costruttori, la relazione di cui sopra, ci  consente di effettuare qualche intervento, detto "loading".
Questo consiste nell'adattare il valore dell'induttanza "L", ponendo in serie o in parallelo altra induttanza esterna, in modo da ottenere la condizione prevista dalla relazione prima espressa.
Per il rilevamento del valore dei parametri in un cavo di collegamento finito, vi rinvio alla lettura di testi di elettrotecnica.

Ad ogni modo, come vedremo in apposito paragrafo dedicato ai cavi corretti in fase, il valore che lo sfasamento assume nei cavi di collegamento, anche di una certa lunghezza, è talmente microscopico, da essere ininfluente. A meno di cavi con grossi problemi….


Argomento tratto dal libro:
Francesco Piccione
Dell'Enigma dei Cavi©.
Certezze ed Ombre - III Edizione (1999 ad oggi).
Guida esauriente nel mondo del "trasporto" del segnale all'interno dei cavi elettrici.

1. LA LINEA DI TRASMISSIONE

I cavi elettrici, contrariamente a quanto sostenuto dai sempliciotti o dai competenti ottusi, non sono dei semplici pezzi di fili elettrici, ma qualcosa di più complesso.

Se al posto dei conduttori prima descritti, utilizzassimo un bifilare (ossia composto da due conduttori affiancati) per il trasposto di onde elettromagnetiche (ossia di segnale audio caratterizzato da corrente alternata, con verso continuamente variabile nel tempo), il suo comportamento diventa più complesso di quanto si possa immaginare.

In precedenza, vi ho detto che in un conduttore è il valore della resistenza elettrica ad opporsi alla corrente (intesa nelle due grandezze di tensione e corrente in fase). Nel caso dei segnali audio, entra in azione l'"impedenza", definita dal rapporto tensione/corrente; in questo caso, la semplice resistenza elettrica è un caso particolare di un gruppo di grandezze, che tutte insieme si oppongono al libero flusso della corrente.
Queste grandezze sono, oltre alla resistenza, le componenti induttive (induttanza) e capacitive (capacità) del cavo.
Queste, nel trasposto di segnali audio svolgono un ruolo predominante, facendo assumere all'impedenza valori dipendenti anche dalla frequenza del segnale.

Relativamente al significato di induttanza e capacità, schematizzando è possibile affermare che l'induttanza è:

La capacità, invece, si comporta in maniera opposta, ossia è:

Il cavo di collegamento, quindi, si comporta come una linea di trasmissione di lunghezza finita, cioè un dispositivo rappresentato da un modello a costanti distribuite.
Ciò significa che le caratteristiche elettriche del cavo sono dipendenti dalla lunghezza dello stesso, ossia variano in rapporto alla lunghezza.

Lo schema circuitale di una linea di trasmissione di lunghezza unitaria, è rappresentato tramite un susseguirsi di celle, composte da 4 elementi circuitali, i cui valori sono riferiti ad un conduttore bifilare.

(figura 1)

Gli elementi R, L, C e G, sono definiti come le "costanti primarie" della linea.
La "R", posta in serie, rappresenta la resistenza di cui vi ho finora parlato.
La "L", posta anch'essa in serie, rappresenta l'induttanza generata dal campo magnetico concatenato con i conduttori.
La "C", posta in parallelo, rappresenta la capacità, determinata dalla presenza di due conduttori affiancati e separati da un dielettrico (similarmente come avviene con le due armature di un condensatore).
La "G", posta anch'essa in parallelo, rappresenta la conduttanza; questa tiene conto delle perdite nel dielettrico interposto tra i

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