Re: velocità degli elettroni in un conduttore

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Thu, 23 Oct 2003 20:35:52 +0200

Michele Falzone ha scritto:
> Quello che volevo dire io � che � molto diverso analizzare un
> transitorio o osservare un regime stazionario, quando si parla di
> velocit� di trasmissione si parla di regime, quando si parla di
> accendere una lampada o vedere quella data cosa con l'oscilloscopio �
> completamente un'altra cosa, in quanto si parla di transitorio, per
> dirla papale papale nel regime una qualche cosa viaggia con una
> velocit� costante, nel transitorio la stessa cosa la vedi accelerare e
> vedi con quale tempo di ritardo arriva a regime, spero questa volta di
> essere stato pi� chiaro.
Chiaro si', ma quanto ad accettare quello che dici...
Bisognerebbe anzitutto chiarire che cosa sgnifica "regime stazionario".
Assumo (voglio sperare) che significhi, nel caso in discussione, che
sulla linea si propaga un segnale sinusoidale.
Benissimo: in questo caso misureremo una velocita', che coincide con
la velocita' di fase per quella frequenza.

Ma quanto al transitorio, non sono d'accordo.
Intanto non c'e' proprio niente che accelera: se io all'ingresso della
linea chiudo un interruttore, vedro' propagarsi sulla linea *a
velocita' costante* un gradino di tensione.
Se la linea non e' dissipativa non c'e' dispersione: il gradino rimane
inalterato in ogni punto.
In questo caso la velocita' e' ancora la stessa.
Se invece c'e' dispersione (e attenuazione) il gradino si abbassera' e
si smussera', piu' o meno rapidamente. Diventera' piu' difficile
definire una velocita', ma in qualche modo lo si puo' sempre fare.

> In genere un componente si deteriora non tanto per la tensione
> applicata, ma per l'energia che � costretto ad assorbire, il
> deteriorarsi � dovuto al conseguente innalzamento della temperatura,
> ma il trasferimento di potenza a parit� di tensione di alimentazione �
> massimo solo quando RL=Z0, per RL>>Z0 il trasferimento di potenza �
> irrisorio, come vedi non pu� surriscaldarsi e pertanto non si pu�
> deteriorare.
A leggere quello che scrivi, si direbbe che tu non abbia mai lavorato
in pratica con componenti elettronici...
Come la mettiamo ad es. con gli effetti elettrostatici?
In quei casi una tensione ecessiva causa la perforazione di uno strato
isolante o di una giunzione polarizzata inversamente.
Il danno puo' essere microscopico, ma e' permanente, e non ha niente a
che fare con un surriscaldamento.

Franco ha scritto:
> ...
> Dipende dalla lunghezza della linea e dal carico. I microprocessori
> sono di solito ben protetti all'ingresso con diodi di clamp. I primi
> che sono usciti avevano dei problemi in piu`. Alcuni dei vecchi
> microprocessori o altri circuiti integrati andavano in latch-up solo a
> guardarli (e il latch up e` determinato dalle sovratensioni su
> ingressi e uscite).
Ho controllato: nel mio caso si trattava di un 6502 (del 1979), e
stando al data sheet non aveva diodi di clamp.
La massima tensione inversa era data come -0.3 volt.

Michele Falzone ha scritto:
> Certamente un componente si pu� rompere per infiniti motivi, ma
> sicuramente mai per un cattivo adattamento della linea sull'ingresso,
> al pi� non funziona in quel particolare circuito.
Opinione tua...

> Ti prego non insistere, anche perch� il mio intervento mirava
> principalmente a fare notare che si stava facendo non poca confusione
> tra velocit� di propagazione di un'onda e tempo di salita ad una
> risposta al gradino, cosa completamente diversa, ed in questo conteso
> i microprocessori erano inopportuni.
Sei proprio un bel tipo! Ora vorresti decidere tu di che cosa si parla?
La questione dell'adattamento l'ho tirata fuori io, per segnalare che
inuna linea c'e' anche quel'effetto, oltre al ritardo.
Quanto alla "risposta al gradino" ti ho risposto sopra. Per me e'
chiaro che non hai capito di che cosa si stava parlando, oppure che
non sei molto ferrato sulle linee di trasmissione.

Piuttosto, non per te, ma per chiunque altro potesse essere
interessato, aggiungo che il fenomeno che io ho descritto come una
riflessione puo' anche essere interpretato diversamente.
Nel caso concreto, con una linea al piu' di 30 cm, il tempo
di propagazione sarebbe attorno al nanosecondo, e la mia elettronica
era di gran lunga piu' lenta...

Quello che io vedevo era un'oscillazione (un "ringing") su tempi
attorno alle decine di ns. L'oscillazione si puo' interpretare in due modi:
a) l'onda va avanti e indietro tra i due estremi, ai quali sono
presenti reattanze non puramente resistive, che introducono sfasamenti
adeguati per far si' che il periodo di oscillazione diventi cosi' lungo;
b) si abbandona lo schema a costanti distribuite, e ci si occupa solo
delle induttanse e capacita' parassite, che formano un circuito
risonante alla frequenza del ringing.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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Received on Thu Oct 23 2003 - 20:35:52 CEST