17.Отражение волн от конца линии.
Пусть однородная линия с волновым сопротивлением Z замкнута на сложную цепь с сосредоточенными параметрами. От места стыка возникают отражённые волны.
u=u//+u//, i = i// + i// = [u// - u//]/Z, Z*i = u// - u//, 2u// = Z*i + u. Ток i находится по эквивалентной схеме подключённой под напряжение 2u// и состоящей из активного сопротивления, равного волновому сопротивлению Z и последовательно соединённые в конечной сложной цепи. После определения тока находятся напряжение отражённой волны u//=u// - Z*i и величина отражённого тока i//= - [u//]/Z.
Мощность потребляемая приёмником p=u*i= (u//²)/Z – (u//²)/Z =p// - p//.
В случае R/o/=Z вся мощность падающих волн поглощается приёмником. Такой режим наз-ся согласованным режимом работы.
Частные случаи: 1)R=, u//=u//, i//= - i//. В этом случае напряжение на конце линии возрастает в 2 раза. Это режим стоячих волн напряжения. 2).R=0, u//= - u//, i//=u//. Ток на конце линии возрастает в 2 раза. Режим стоячих волн тока. В любом из этих случаев мощность нагрузке не передаётся – вся мощность источника рассеивается в линии.
18.Включение однородной линии.
] однородная линия включается на синусоидальное напряжение. Длина линии мала по сравнению с длиной волны . Поэтому можно пренебречь затуханием на начальной стадии и ограничиться рассмотрением включения линии под действие постоянного напряжения, равного мгновенному напряжению в начале линии в момент включения. Допустим, что генератор падающих волн имеет бесконечно большую мощность. Волны отражаются от генератора так, как от короткозамкнутого конца.
Предположим, что линия разомкнута, Н.У. нулевые. Образовавшиеся волны напряжения и тока дойдя до конца линии отразятся причём волна напряжения не изменит знака, а волна тока изменит знак. Отражённая волна напряжения налагаясь на падающую волну повышает напряжение в линии до удвоенного напряжения генератора, а отражённая волна тока уменьшит ток в линии до нуля. Когда эти волны дойдут до генератора ток в линии будет =0 , а вся линия будет заряжена до удвоенного напряжения генератора. Отразившись от генератора волна напряжения изменит знак, а волна тока знак сохранит. В результате получатся две отрицательные волны напряжения и тока идущие к концу линии. Отрицательная волна понижает напряжение в линии до напряжения равного напряжению генератора и одновременно в линии возникает ток, противоположный по направлению к первоначальному току. Дойдя до конца линии отрицательные волны напряжения и тока подвергаются 3-ему отражению. В результате к генератору подаётся отрицательная волна напряжения, снижающая напряжение в линии до нуля.
Длительность волнового процесса в линии определяется величиной T=4l/U = 4lLC, l- длина линии. Величина Т наз-ся периодом собственных колебаний в линии. Если в линии есть потери, волны напряжения и тока постепенно затухают, режим работы линии приближается к режиму х.х. Волна напряжения отражается с переменой знака, а волна тока без перемены знака. Напряжение в линии изменяется между 0 и напряжением генератора. Ток в линии изменяется между 0 и удвоенным первоначальным током.
Для к.з. случая все графики аналогичны но меняется напряжения и токи по сравнению с выше нарисованными. Если в линии есть потери то волны затухают и всё приближается к режиму установившегося к.з.