特性インピーダンスが生じる例を教えてください。 製品なども

特性インピーダンスが生じる例を教えてください。
製品なども

No.3 ベストアンサー 回答者： m-jiro 回答日時： 2020/06/24 01:52

線路（電線）で電気を送ると必ず線路の特性インピーダンスの影響を受けます。

これは電気が線路の通るのに時間を要するためです。
電気を送り始める時には受電端にどんなインピーダンスが接続されているのかわからないので電圧と電流は線路のインピーダンスで決まる比で流れます。この電圧と電流が受電端に届いて負荷抵抗に流れるわけですが線路インピーダンスと負荷抵抗が同じ値であれば全部流れ込みます。しかし違っていると電圧か電流の余った方が帰ってきます。これが反射といわれる現象です。信号波形の形を変えてしまうので、特に高速のアナログ信号では影響が大きいので負荷抵抗と伝送線路の特性インピーダンスは一致させます。
デジタル信号ではパルスの幅が変わるなどの悪影響が出ます。パソコンなどの高速信号では基板のパターン設計にもインピーダンスを考慮した設計をします。また送電端・受電端に一見不要と思える抵抗を接続して反射を生じにくくします。

テレビとアンテナを接続する電線は同軸ケーブルを使いますが、特性インピーダンスは75Ωです。これはテレビのアンテナ入力のインピーダンスが75Ωになっているためです。いい加減な電線を使うと画面にゴーストが現れたり特定のチャンネルの写りが悪くなったりします。
パソコンとディスプレイを接続するケーブルには何本もの電線が入っていますがその中の画像信号を送る電線は同軸ケーブルが使ってあります。適当な電線ではインピーダンスが不明なので反射を生じて画像がにじみます。
音声信号には同軸ケーブルは使いません。周波数が低いのでその必要がないのです。
反射の影響は信号の周波数と伝送距離に関係します。厳密には難しい計算をせねばならないのですが、私の経験で言うと波長の1/20程度までならあまり大きな影響はないように思います。例えば信号の最高周波数が10MHzの信号であれば波長は30mですから1.5m程度までなら大きな影響はないでしょう。

No.2 回答者： isoworld 回答日時： 2020/06/23 21:44

伝送線路にもプリント回路にも特性インピーダンスはあります。

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2020/06/23 21:25

電気回路の事であれば、

有る信号源から電力を取り出す場合、
信号源の内部抵抗と負荷抵抗が同一の時に、最大電力を取り出すことができます。
この両者を合わせることをインピーダンスマッチングと言います。
ケーブル接続も同じなので、ケーブル毎に特性インピーダンスが定められています。
特性インピーダンスが生じるというよりも、その値を定めておいて、
それに合わせて回路やケーブルが設計されているのです。

以下は、これに依りません。
家庭の商用電源(100V)は電源側の内部抵抗がゼロに近いので、
負荷のみで消費電力が決まります。
オーディオ設備は、出力側を低インピーダンス、負荷側を高インピーダンスとして、
電圧受け渡しとしている(電力受け渡しではない)ので、
インピーダンスマッチングは不要です。