1.1. Ideális vezetékpár viselkedése
Ideálisnak akkor nevezhetünk egy vezetéket, ha az nem okoz energiaveszteséget. A vezető anyaga tökéletes vezető és szigetelőanyaga is tökéletes szigetelő.
Végezzünk el egy gondolati kísérletet! Vegyünk egy végtelen hosszú ideális vezetékpárt és kapcsoljunk a bemenetére szinuszos feszültséget! A vezeték mentén elhelyezünk olyan műszereket, amelyek a feszültség pillanatértékét mérik (1. ábra).
Ha különböző időpillanatokban leolvasnánk a műszereket, mit tapasztalnánk?
1. ábra
Haladóhullám kialakulása ideális vezetéken
A vezeték mentén egymás mellett sorakozó műszerek által mutatott pillanatnyi feszültségértékek szinuszos eloszlást mutatnának, mivel ezek időben egymás után hagyták el a generátort azonos terjedési sebességgel. Pl. a vezeték 2-es pontján mért maximális feszültség negyed periódusidővel korábban hagyta el a generátort, mint az 1-es pont feszültsége.
A vezeték mentén kialakuló hullám két azonos fázisú pontja közötti távolságot a vezetéken mérhető hullámhossznak nevezzük. Jele a görög λ (lambda) betű.
Kiszámításának módja: , ahol v az energia terjedési sebessége és f a generátor frekvenciája.
Az 1. ábra alsó feszültség-eloszlás ábráján láthatjuk a műszerek egy későbbi (t2) időpillanatban leolvasott értékeit. Mivel az előző leolvasás óta t2- t1 idő telt el, ezért az azonos fázisú pontok az előző helyzethez képest (t2-t1)∙v=Δl távolságra találhatók. Minden pillanatérték v sebességgel távolodik a betáplálás helyétől. Ezt úgy mondjuk, hogy a vezetéken haladóhullám alakul ki.
A vezeték különböző helyein mérhető szinuszos feszültségek fázishelyzete a hullámhossz függvénye. Pl. a 3-as és a 2-es pontban mérhető feszültség fáziskülönbsége egy negyed periódusnyi (90°), a 3-as pontba minden pillanatérték ennyivel később érkezik. Egy hullámhossznyi távolsághoz 360° fáziskülönbség tartozik.
A vezeték mentén bármely két, egymástól l távolságra lévő pontban mérhető feszültség közötti fáziseltérés egyszerű arányszámítással meghatározható: .