Czy na pewno wiemy, co to jest napięcie, prąd, impedancja?

dr hab. inż. Karol Aniserowicz

W wielu pu­bli­ka­cjach – szcze­gól­nie kon­fe­ren­cyj­nych – wy­ko­rzy­sty­wa­ne są po­mia­ry lub ob­li­cze­nia wiel­ko­ści, które po­wszech­nie uwa­ża­ne są za bar­dzo do­brze znane, zde­fi­nio­wa­ne, bez­dy­sku­syj­ne, a więc nie­god­ne głęb­szej re­flek­sji. Mię­dzy in­ny­mi są to na­pię­cie i im­pe­dan­cja.

Czę­sto za­po­mi­na się o tym, że de­fi­ni­cje tych wiel­ko­ści są ob­wa­ro­wa­ne istot­nym za­strze­że­niem, wy­ni­ka­ją­cym z ko­niecz­no­ści speł­nie­nia wa­run­ku qu­asi-sta­cjo­nar­no­ści, który zwy­kle można prze­ło­żyć na ogra­ni­cze­nie L≪λ, gdzie L jest mak­sy­mal­nym wy­mia­rem ana­li­zo­wa­ne­go ukła­du po­mia­ro­we­go, a λ – dłu­go­ścią fali elek­tro­ma­gne­tycz­nej.

Przy­rzą­dy po­mia­ro­we za­wsze coś wska­żą, wy­ni­ki ob­li­czeń za­wsze ja­kieś będą. Jed­nak­że, jeśli wa­ru­nek qu­asi-sta­cjo­nar­no­ści nie bę­dzie speł­nio­ny, to wska­za­nia przy­rzą­dów i wy­ni­ki ob­li­czeń nie będą do­ty­czyć wiel­ko­ści, które pró­bu­je­my na­zwać na­pię­ciem czy im­pe­dan­cją. Sta­nie się tak dla­te­go, że wiel­ko­ści tych nie da się wów­czas jed­no­znacz­nie okre­ślić, a więc także zmie­rzyć lub ob­li­czyć. W szcze­gól­no­ści do­ty­czy to po­mia­rów im­pul­so­wych, czyli z za­sa­dy swej do­ty­czą­cych sze­ro­kie­go pasma czę­sto­tli­wo­ści. A zatem, celem re­fe­ra­tu jest do­pro­wa­dze­nie do dys­ku­sji: w ja­kich oko­licz­no­ściach mo­że­my po­słu­gi­wać się po­ję­cia­mi wy­mie­nio­ny­mi w ty­tu­le?