Unde stationare si rezonanta

Unde stationare si rezonanta

Definitie

De cate ori exista o diferenta intre impedanta caracteristica a liniei si impedanta sarcinii, vor aparea si reflexii ale undelor. Daca unda incidenta este o forma de unda alternativa, aceste reflexii se vor "amesteca" cu semnalele incidente, iar formele de unda produse poarta numele de forme de unde stationare.Formarea undelor stationare

Ilustratia alaturata exemplifica modul in care o unda incidenta triunghiulara se transforma intr-o reflexie "in oglinda" dupa ce aceasta ajunge la capatul liniei de transmisie (intrerupte). Linia de transmisa este reprezentata in acest caz doar printr-o singura linie, pentru simplitate. Unda incidenta se deplaseaza de la stanga la dreapta, iar unda reflectata de la dreapta la stanga.

Daca adaugam cele doua forme de unda, descoperim ca in lungul liniei se formeaza de fapt o a treia forma de unda, stationara

Cea de a treia unda, cea stationara, reprezinta de fapt singura tensiune din lungul liniei, fiind suma undelor incidente si a undelor reflectate. Amplitudinea sa instantanee oscileaza, dar unda nu se propaga in lungimea liniei precum celelalte doua forme de unda. De observat ca punctele de pe linie, ce marcheaza amplitudinea zero a undei stationare (locul in care unda incidenta si cea reflectata se anuleaza reciproc), au tot timpul aceeasi pozitie.

Exemplu

Undele stationare sunt destul de frecvent intalnite in lumea inconjuratoare. Sa consideram o coarda, legata la un capat si "scuturata" la celalalt.

Atat nodurile (punctele unde vibratia este foarte mica sau inexistenta), cat si anti-nodurile (punctele unde vibratia este maxima) raman fixe de-a lungul corzii. Efectul este si mai pronuntat cand capatul liber este miscat la frecventa corecta. Corzile fixe prezinta acelasi comportament. Diferenta majora este ca aceasta vibreaza la frecventa sa "corecta" pentru maximizarea efectului undelor stationare.