|
| |
|
Слаботочка Книги &и О  wv iz rs (; I tot, ti tj и tststy  t, t,j
u, зли ZAu Ли Q 2Au Zuu ли 0 . 1 г 1 Z 3 и, I Au\-ЗЛи
 Рис. 11.6. Графики, иллюстрирующие процесс возникновения волн напряжения и тока в линии без потерь, которая питается от источника ступенчато изменяющегося напряжения. В дальнейшем до момента /g напряжение на зажимах генератора уменьшается, после чего оно возрастает с обратной полярностью, уменьшается по абсолютной величине и т. д. По этой причине в момент /g напряжение на элементарном участке / понижается до ЗА и одновременно волна напряжения достигает участка 5, а в момент t, когда волна напряжения перешла на участок Р, напряжение в начале линии становится равным -Ам. Закон изменения тока вдоль линии (на рис. 11.6,6 показан штрих-пунктиром) такой же, как и напряжения (сплошные контуры), ибо во всех сечениях двухпроводной линии волна тока встречает одно и то же сопротивление - активное, равное волновому. - Следующий частный случай - линия питается синусоидальным напряжением - представляет особый интерес. Дело в том, что длинные линии, как и рассмотренные колебательные контуры, относятся к линейным цепям. К ним применим принцип суперпозиции, и если будет известен закон распространения синусоидальных колебаний, то, пользуясь разложением несинусоидальных колебаний на гармонические составляющие и принципом суперпозиции, можно будет установить для той же линии законы распространения волн произвольной формы. На рис. 11.7, а показаны временные диаграммы синусоидального напряжения на зажимах генератора {х = 1), а на рис. 11.7, б - диаграммы распределения напряжения и тока по длине линии / в различные моменты времени t = tx, tz, t,... Сопоставляя эти диаграммы с изображенными на рис. 11.6, замечаем полную аналогию между ними. Различаются они только тем, что в предыдущем случае напряжение и ток изменялись во времени и вдоль линии ступенями, а в данном случае - плавно, по синусоидальному закону. Здесь имеется аналогия и с рис. 11.5, на котором временные и пространственные диаграммы относятся к случаю питания линии постоянным напряжением. Это закономерно, так как во всех трех случаях изменения напряжения и тока, происходившие в начале линии (где х = /), повторялись в других сечениях ее, но с задержкой во времени, тем большей, чем больше это сечение удалено от начала линии (/ - х) и меньше от ее конца (д:). Если линия питается постоянным напряжением, то по мере передачи его по линии в ней устанавливаются постоянные напряжение и ток (рис. 11.5). Во втором случае одновременно (за время А/) происходят два процесса: 1) генератор на входе линии изменяет напряжение и ток на одну ступень (рис. 11.6, а) и 2) напряжение и ток передаются без потерь с одного участка линии на соседний. Поэтому на участке 2 (см. рис. 11.6, б) начиная с момента времени t = ti напряжение и принимает значения 0; Аи; 2Аи; ЗАи; 4Аи; т. е. процесс, происходящий на входе линии, повторяется здесь с опозданием на время At. В начале участка 3 тот же процесс повторяется с опозданием на время 2А/ относительно начала линии, в на-. чале участка 4 - на время ЗА/ и т. д. В результате в любой момент времени напряжение (ток) изменяется полиции ступенями, и так как все эти изменения распространяются с определенной скоростью, то картина распределения напряжения и тока непрерывно движется от генератора к нагрузке. Это и есть падающая бегущая волна. Возвратимся к рис. 11.7, чтобы сформулировать перечисленные свойства применительно к линии, питающейся синусоидальным напряжением: 1. в любой фиксированный момент bjeivieHM напряжение и ток распределяются вдоль линии по синусоидальному закону. 2. В любом сечении линии напряжение и ток изменяются во времени по синусоидальному закону, но с отставанием по фазе, пропорциональным расстоянию между данным сечением и началом линии. и,1 AUj £=1 u,i Лиг ли-!
лиг ---:-*u I I I I I I -UUj -Лиг Рис. 11.7. Графики, иллюстрирующие процесс возник-новеЕШЯ волн напряжения и тока в линии без потерь, питающейся от источника синусоидального напря жения.  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 [89] 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||