Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: segnali elettrici alta frequenza

"a volte mi sforzo di immaginare come avvengono i fenomeni elettrici,
visualizzando mentalmente il comportamento degli atomi e degli
elettroni nei conduttori. Ecco dunque i miei pensieri imbattersi
nell'argomento segnali elettrici:
-istante 1: un generatore posto all'inizio di una linea elettrica
composta da due conduttori varia la propria tensione da 0V a 100V
-istante 2: la tensione comincia a propagarsi lungo i due conduttori ad
una velocità paragonabile a quella della luce
-istante 3: la tensione ha già percorso 100 metri
-istante 4: la tensione ha già percorso 200 metri
-istante 5: la tensione del generatore ritorna a 0V
-istante 6: la nuova tensione di 0V comincia a propagarsi lungo i due
conduttori ad una velocità paragonabile a quella della luce
e qui comiciano i miei dubbi:
-lungo la linea elettrica è giusto immaginare che si propagano nello
stesso verso due livelli di tensione: prima il 100V o poi a seguire il
0V?
-la tensione di 100V tende ad affievolirsi durante il suo cammino?
-cosa succede nella zona di confine, dove cioé da 100V si passa a 0V?
Gli elettroni del conduttore essendo sottoposti ad una tensione
reagiscono dando luogo ad una corrente che si propaga nel verso opposto
rispetto alla direzione in cui si propaga la tensione (una specie di
corrente nella corrente)? Se sì, tale corrente non tende ad annullare
la differenza di potenziale tra i punti a 100V e quelli contigui a 0V
dato che sarebbe come le armature di un condensatore che si sta
scaricando?"

Ogni elettrone sente la forza (la tensione) che c'č in quel
determinato punto, perciň non si muove in senso contrario alla
tensione, bensě nel senso della forza che tu applichi. Facendo
un'analogia con la forza gravitazionale, pensa a un filo flessibile. La
tensione in un punto del filo č l'altezza da terra di quel tratto di
filo. Gli elettroni 'rotolano' da punti alti a punti bassi.
In questo caso un filo ai cui capi c'č un potenziale continuo (tipo
una pila) si puň immaginare come un filo rettilineo in discesa. Gli
elettroni scorrono verso l'uscita del tubo, non risalgono.
All'istante 5, hai un brusco transitorio. In questo caso hai un
segnale, una forza negativa rispetto al senso della corrente, che si
propaga nel tubo (non istantaneamente!) e ferma la corrente 'che
incontra' al suo passaggio.
Inoltre ricorda che la tensione si misura ai capi di 'qualcosa', č la
differenza di potenziale elettrostatico.
Il potenziale elettrostatico č legato al campo elettrico.
Quest'ultimo č l'unico 'ente' che fa muovere le tue cariche. Il
potenziale č un campo scalare, mentre il campo elettrico č
vettoriale.
Puoi immaginare il campo elettrico come un campo che genera forze
dirette dai punti a potenziale piu alto a quelli di potenziale piů
basso (per questo ho proposto un'analogia di tipo gravitazionale, dove
altezze crescenti indicano potenziali crescenti)

freenuma ha scritto:
 > a volte mi sforzo di immaginare come avvengono i fenomeni elettrici,
 > visualizzando mentalmente il comportamento degli atomi e degli
 > elettroni nei conduttori.
Conosci quella vecchia canzone americana (vecchia quasi quanto me) che
comincia "Sometimes I wonder why I spend the lonely night ..." ? :-))
 > ...
Il problema a risponderti e' il solito: quali basi hai?
Se le tue basi sono liceali, la risposta non e' facile: la trattazione
di una linea bifilare non e' semplice.
Ma e' un argomento di cui si e' gia' discusso in questo NG: prova a
vedere il thread "Dubbi su impedenza caratteristica" del marzo scorso
(se ricordo bene).
La discussione era molto vicina a quello che chiedi, ma non so se
riesci a seguirla.
Fammi sapere.
Luca Molari ha scritto:
 > Ogni elettrone sente la forza (la tensione) che c'č in quel
 > determinato punto, perciň non si muove in senso contrario alla
 > tensione, bensě nel senso della forza che tu applichi.
 > ...
Ecco, c.v.d. :)
A mio parere le tue non sono spiegazioni: quello che succede in una
linea bifilare e' ben piu' complesso di come lo racconti.
Per dirne solo una, hai ignorato il ruolo fondamentale del campo
magnetico.
Rimando anche te al thread citato sopra: poi possiamo riparlarne.
-- 
Elio Fabri

" A mio parere le tue non sono spiegazioni: .. "
In realtà ciò che hai quotato era una correzione al discorso di numa.
In secondo luogo dire che le mie non sono spiegazioni perchè non ho
trattato della questione in particolare non mi sembra né una
spiegazione, né una critica ragionevole.
I dubbi del thread non menzionavano campi magnetici, ed erano esposti
in linguaggio poco specifico. Così ho pensato fosse giusto spiegare in
modo adeguato, trascurando gli aspetti che non consideravo peculiari
per il chiarimento del dubbio in questione.