分布定数・進行波・反射波について

質問

分布定数を考える時に、進行波・反射波というのが出てきます。
反射波は低周波だと無視でき、高周波では無視できないそうですが、いまいち理由がわかりません。
(1)　低周波、たとえば商用周波数５０Ｈｚは波長が長いので無視できるようですが、波長が長いとなぜ無視できるのでしょうか。（波長の長短がどのように作用するのでしょうか。）
(2)　終端が開放されたＶＶＦケーブルで１００Ｖ５０Ｈｚを送電すると終端で反射された電圧はどうなるのでしょうか。（終端開放で正の反射をし電源端に戻るが、電源端（発電所の発電機）のインピーダンスが低いため再度負の反射をし結局±０になる？？？）
(3)　(2)において、無損失＝抵抗０のケーブルの場合ではどうなるのでしょうか。
(4)　(2)において、直流を送電した場合どうなりますか。

お手数ですが、詳しくご教授下さい。宜しくお願い致します。

回答No.1

foobar

(4)から考えるのが一番理解しやすいかも知れません。
送電端で直流電圧を0から100Vにステップ的にあげてみます。
すると、

1. 100Vの進行波が受電側に向かって進行(電路上の電圧は送電端側から受電単に向けて 0->100Vに変わる）
2. 受電端で電圧が反射(電路上の電圧は受電端側から送電側に向けて 100->200Vに変わってゆく
3. 送電端側で再度電圧が反射（送電端側は、100V固定なので。電路上の電圧は送電端側から 200->100Vと変わってゆく）
と、いうのを繰り返して、電路上の電圧は、100Vと200Vの間を振動しながら、（線路には損失が必ずあるので）最終的には１００Vに落ち着きます。

(3)抵抗0のケーブルの場合
抵抗以外に、電磁波を輻射したり、周辺の磁界変動に伴う損失がありますので、振動成分は減衰していきます。

(1)交流50Hzを加えた場合
上記電圧の振動周期は大体線路を電磁波が往復する時間になります。数mとかの短い線路だと、その時間は0.1マイクロ秒以下ですので、交流を投入した直後には観測されますが、その後はまず観測できないかと思います。
(振動が減衰する時間が非常に短く、５０Hzによる電圧変化がほとんどない(反射の影響が見える程度の時間では、ほとんど直流に等しい））かと。