Гаразд, для чого це варто, ось як я це візуалізую.
Як ви кажете, лінія електропередачі має як розподілену ємність, так і розподілену індуктивність, які поєднуються, утворюючи її характерний опір Z 0 . Припустимо, у нас є ступінчасте джерело напруги, вихідний опір Z S відповідає Z 0 . До t = 0 всі напруги та струми дорівнюють нулю.
У момент, коли відбувається крок, напруга від джерела ділиться порівну по Z S і Z 0 , тому напруга на цьому кінці лінії становить V S / 2. Перше, що має відбутися, - це те, що перший біт ємності потрібно зарядити до тієї величини, яка вимагає протікання струму через перший біт індуктивності. Але це негайно спричиняє заряджання наступного біта ємності через наступний біт індуктивності тощо. Хвиля напруги пропонується вниз по лінії, струм тече за нею, але не випереджає її.
Якщо дальний кінець лінії закінчується навантаженням того ж значення, що і Z 0 , коли хвиля напруги потрапляє туди, навантаження негайно починає малювати струм, який точно відповідає поточному, який вже протікає в лінії. Немає причини, щоб щось змінилося, тому в рядку немає відображення.
Однак припустимо, що далекий кінець рядка відкритий. Коли хвиля напруги потрапляє туди, немає місця для струму, який тече прямо за нею, тому заряд "накопичується" в останній біт ємності, поки напруга не потрапить до тієї точки, де вона може зупинити струм в останньому біт індуктивності. Напруга, необхідна для цього, буває рівно вдвічі більше напруги, що надходить, що створює зворотну напругу через останній біт індуктивності, що відповідає в першу чергу напрузі, яка запустила в ньому струм. Однак у нас на цьому кінці рядка є V S , тоді як більша частина лінії стягується лише до V S / 2. Це викликає хвилю напруги, яка пропонується у зворотному напрямку, і, як вона пропонує, струм, який все ще тече впередхвилі зводиться до нуля за хвилею, залишивши лінію позаду нього завантажують в V S . (Інший спосіб думати про це полягає в тому, що віддзеркалення створює зворотний струм, який точно скасовує початковий прямий струм.) Коли ця відбита хвиля напруги досягає джерела, напруга через Z S раптом падає до нуля, а тому струм падає до нуля , теж. Знову ж, все зараз у стабільному стані.
Тепер, якщо далекий кінець лінії короткий (замість відкритого), коли падаюча хвиля потрапляє туди, ми маємо інше обмеження: напруга насправді не може піднятися, і струм просто перетікає в короткий. Але зараз у нас є ще одна нестабільна ситуація: цей кінець рядка знаходиться на 0V, але решта лінії все ще заряджається до V s / 2. Тому додатковий струм перетікає в короткий, і цей струм дорівнює V S / 2, поділений на Z 0 (що трапляється рівним початковому струму, що надходить у лінію). Хвиля напруги (крокуючи від V S/ 2 до 0V) пропонується у зворотному напрямку, і струм, що знаходиться за цією хвилею, вдвічі перевищує вихідний струм попереду неї. (Знову ж, ви можете вважати це хвилею негативної напруги, яка скасовує вихідну позитивну хвилю.) Коли ця хвиля досягає джерела, джерело джерела приводиться до 0В, повна напруга джерела падає через Z S, а струм через Z S дорівнює струму, який зараз протікає в рядку. Знову все стабільно.
Чи допомагає щось із цього? Однією з переваг візуалізації цього з точки зору фактичної електроніки (на відміну від аналогій із канатами, вагами або гідравлікою тощо тощо) є те, що вона дозволяє легше розмірковувати про інші ситуації, наприклад, згущені ємності, індуктивність або невідповідні резистивні навантаження, приєднані до лінії електропередачі.