写真のように、無限長の導線を想像する時、この右端については考えなくて良いのですか？ これだと端がどこ

写真のように、無限長の導線を想像する時、この右端については考えなくて良いのですか？
これだと端がどこにも繋がっていなくて、電流が流せないのではと思ってしまうのですが><

No.3 ベストアンサー 回答者： m-jiro 回答日時： 2017/05/23 16:04

>　この右端については考えなくて良いのですか？

末端が開放であっても短絡であっても考えなくて良いのです。
理由は電気が伝わるのに時間がかかるので、電気が末端に届くまでの間は末端のようす(つまり負荷抵抗)とは無関係の電流が流れるのです。
流れる理由は2本の電線の間に存在するコンデンサを充電する電流です。コンデンサは電圧を加えると理論上は無限大の電流が流れようとしますが電線の持つインダクタンスが電流を抑えようとするため無限大にはなりません。つまり電流は末端の様子とは無関係に電線間の静電容量と電線の持つインダクタンスで決まる値になります。
「電線間の静電容量と電線の持つインダクタンスで決まる値」のことを「線路の特性インピーダンス」と言っています(記号は一般に Z0 )。

電気が末端に伝わるまでに流れる電流は末端の負荷抵抗R0とは無関係に線路の特性インピーダンスZ0によって決まります。
もし R0＝Z0 であれば末端に届いた電圧・電流は全部負荷抵抗に吸収されますが、R0≠Z0　であれば電圧か電流のどちらかが余ります。余った電圧または電流は今来た線路を電源に向かって帰って行きます。他に接続された回路が無いのでしかたなく今来た線路を帰って行くのです。いわゆる反射といわれる現象です。
電源まで戻ってきた反射波は電源で再び反射されることがあります。提示の図１で Rg≠Z0 であれば反射を生じ線路上には進行波や反射波が複雑に存在することになり、その分信号の品質が劣化します。そのため弱電信号や高周波の伝送ではインピーダンス整合を厳重に行います。つまり必ず R0＝Z0 となるようにします。場合によっては電源側も Rg＝Z0 になるようにRgを挿入します。

この回答へのお礼

流れる理由が分かってすっきりしました！ありがとうございます！

お礼日時：2017/05/23 16:46

No.2 回答者： asano_nagi 回答日時： 2017/05/23 15:38

右端については、考える必要はありません。

これは、ほんとに無限調の電線を考えているわけではなくて、
・左端の部分だけで電子の流れ（電流）を考える
・つまり、（問題文にもあるけど）上の線で電子の流れが発生したら、下の線でも同時に同じだけ電子の流れが発生する。
という、半ば常識に感じていることを保証するための一文です。

線の長さが短いと、電子の流れが、それに乱されて、いろいろ面倒なことが発生します。その、「いろいろな面倒なこと」は、このあとに出てきそうな気がしますが。

上記のように、「電子の動きに関する計算を簡単にするために余計なことを波今は考えないようにします」といのが、この文の真意です。

この回答へのお礼

なるほど...ありがとうございます！！

お礼日時：2017/05/23 16:45

No.1 回答者： hanzo2000 回答日時： 2017/05/23 14:25

たとえばAB間の伝送線路を考えるとき、

それが無限長ということは、
他端のBが存在しないという意味の無限ではなくて、
AB間が無限長である、という意味と捉えるべきです。

この回答へのお礼

ありがとうございます！

お礼日時：2017/05/23 16:45