Er bestaat natuurlijk geen derde 'staande' golf. De 'staande golf' is alleen maar een naam voor de verdeling van punten van lagere en punten van hogere spanning dan bij aanpassing (en voor stroom natuurlijk omgekeerd).
De reflectie ontstaat bij misaanpassing van de lijn. Het is gewoon een energie (of vermogen) vraagstuk.
Stel, je hebt een 50-ohm lijn en daar loopt een 'forward' golf van Uf= 100 V doorheen, richting verbruiker. De stroom moet dan If= 2 A zijn, want de lijn gedraagt zich voor de golf alsof het een weerstand van 50 ohm is. Het vermogen bedraagt 200 W.
Nu komt de golf bij de verbruiker. Stel, die is 150 ohm! Schrik!
Nu pas komt de golf erachter dat dat niet gaat passen. We hebben 200 W, 100 V en 2 A; maar de verhouding van spanning en stroom in de verbruiker moet natuurlijk 150 zijn. Dat is zijn weerstand.
Dus we hebben òf te veel stroom, òf te weinig spanning.
De enige manier waarop Moeder Natuur dit kan oplossen, is dan in vredesnaam maar een gedeelte van het vermogen terug te sturen, richting generator. Dat is die reflectie.
Voor de 'reflected' golf geldt natuurlijk ook weer dat de verhouding tussen spanning Ur en stroom Ir 50 is, want de lijn is 50 ohm.
De totale spanning bij de verbruiker is nu Uf + Ur, en de totale stroom in de verbruiker wordt If - Ir (de Ir loopt immers terug).
De verbruiker is 150 ohm, zodat we weten dat (Uf + Ur)/(If - Ir) = 150.
De lijn is 50 ohm, zodat Uf= 50 If, en Ur= 50 Ir (dat stond hierboven ook al).
Dus geldt (50 If + 50 Ir)/(If - Ir)= 150
dus 50 If + 50 Ir = 150 If - 150 Ir
dus 200 Ir = 100 If
ofwel Ir = 1/2 If = 1 A.
Ur= 50 Ir = 50 V.
De voorwaartste golf was 100 V bij 2 A (overeenkomend met de 50 ohm van de lijn waarin hij loopt). Het vermogen was 200 W.
De gereflecteerde golf is dus 50 V bij 1 A (wat ook overeenkomt met de 50 ohm van de lijn waarin hij loopt). Het gereflecteerde vermogen is 50 W.
De spanning op de verbruiker is 100+50= 150 V, en de stroom erin is 2-1= 1 A, wat weer overeenkomt met de 150 ohm van die verbruiker. Het vermogen is 150 W.
En ten slotte controleren we: 150 W (verbruiker) + 50 W (reflected) = 200 W (forward).
---
En pas als de reflectie weer helemaal terug is bij de bron, merkt DIE dat er iets vreemds aan de hand is. Hij ziet nu een andere impedantie.
Uiteindelijk zal de bron NETTO1 precies het verbruikte vermogen gaan leveren, maar dus niet meer in 50 ohm. Ook de bron ziet nu dus een misaanpassing.
1Afgezien van lijnverliezen
Omdat het van de lengte van de kabel (e: in golflengten, dank @rbeckers) afhangt of de spanning in fase terugkomt (waardoor de impedantie voor de bron hoger wordt), of juist de stroom (waardoor de impedantie lager wordt), of iets er tussenin (waardoor de impedantie complex wordt), kun je allerlei impedanties verwachten.
Welke je krijgt kun je uitrekenen, of van de smithchart aflezen.
Als de kabel lang genoeg is, vind je ook onderweg punten van hogere, en punten van lagere spanning. Als je daarvan een grafiek maakt, gewoon van de gemeten amplitude dus, krijgt je weer een golf-achtig patroon, maar dan stilstaand.
In de volksmond wordt dat de 'staande golf' genoemd, maar dat is dus een verwarrende naam. Het is geen golf, maar een amplitudegrafiek.
