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Stehende Wellen

Für die verlustlose Leitung mit Leerlauf (Rl → ∞, η = +1) bzw. Kurzschluss (Rl = 0, η = -1) am Leitungsende ergeben sich unabhängig von der Leitungslänge als Spannungs- und Stromverteilung sogenannte stehende Wellen.
Die Herleitung soll für die Leerlaufsituation vorgenommen werden.
Mit η = +1 folgt für die Spannungsverteilung im komplexen Zeigerbereich aus den Gleichungen (79), (80), (81):
(88)
Wegen
(89)
lautet die Spannungsverteilung im Zeitbereich
(90)
Das ist eine stehende Spannungswelle mit einem Spannungsbauch am Leitungsende x = l.
Für die Stromverteilung erhält man
(91)
und wegen
(92)
lautet die Stromverteilung im Zeitbereich
(93)
Das ist eine stehende Stromwelle mit einem Stromknoten am Leitungsende x = l.

Mit der Experimentierumgebung „Anschalten einer Sinusspannung“ können Sie für wählbare Reflexionsfaktoren und Leitungslängen das Ausbreiten der Spannungs- und Stromwellen, den Übergang in sinusförmige Haupt- und Echowellen sowie das Ausprägen stehender Wellen verfolgen und Oszillogramme für bestimmte Leitungspunkte auswerten.