第一节波是怎样沿线路传播的1.波动方程1.波动方程)4sd)波动方程通解u = f(x-vt)+f,(x + vt)=u +uode=[f,(x - vt)- f,(x +vt)] = i +i"/式中i'=u'/z,i"=-u"/zdLdrndCodsv=1/ JL.C。CadaxZ= JL。/C.(b)单根输电线路及其等值电路(a)空间坐标及电流、电压的正方向:(b)一个微段线路的等值电路
1.波动方程 波动方程通解 第一节 波是怎样沿线路传播的 1.波动方程 单根输电线路及其等值电路 (a)空间坐标及电流、电压的正方向; (b)一个微段线路的等值电路
第一节波是怎样沿线路传播的2.波动方程通解的物理意义2.波动方程通解的物理意义(1)电压和电流的解包括两部分函数u=f1(x一vt)表示一个任意形状并以速度v向x正方向运动的电压前行波;函数u"=f2(x+vt)表示一个任意形状并以速度v向x负方向运动的电压反行波;与此类似,i为电流前行波,为电流反行波。(2)电压波和电流波之间通过波阻抗联系u'u'zZ不同极性的行波向不同方向传播,需要规定一定的正方向。电压波符号只决定导线对地电容上相应电荷符号,和运动方向无关电流波的符号不但与相应的电荷符号有关,而且与运动方向有关。一般,以正电荷沿着x正方向运动所形成者为正电流波
2.波动方程通解的物理意义 (1)电压和电流的解包括两部分 函数𝒖 ′ = 𝒇𝟏(𝒙 − 𝒗𝒕)表示一个任意形状并以速度v向x正方向运动的电压 前行波; 函数𝒖 ′′ = 𝒇𝟐(𝒙 + 𝒗𝒕)表示一个任意形状并以速度v向x负方向运动的电压 反行波; 与此类似,𝒊′为电流前行波,𝒊′′为电流反行波。 (2)电压波和电流波之间通过波阻抗联系 𝒊 ′ = 𝒖 ′ 𝒁 ,𝒊 ′′ = − 𝒖 ′′ 𝒁 不同极性的行波向不同方向传播,需要规定一定的正方向。 电压波符号只决定导线对地电容上相应电荷符号,和运动方向无关 电流波的符号不但与相应的电荷符号有关,而且与运动方向有关。 一般,以正电荷沿着x正方向运动所形成者为正电流波。 第一节 波是怎样沿线路传播的 2.波动方程通解的物理意义
第一节波是怎样沿线路传播的2.波动方程通解的物理意义(3)分布参数的波阻抗与集中参数电路中的电阻有本质区别波阻抗表示具有同一方向电压波和电流波大小的比值。导线上既有前行波,又有反行波时:波阻抗与电阻uu+uu+u相似处:Z+Z与电源频率无关i+iiu-u从电源吸收的功率相同i=u/z.i"=-u"/z不同处:波阻抗只是比例,无长度概念波阻抗从电源吸收的能量未消耗
(3)分布参数的波阻抗与集中参数电路中的电阻有本质区别 波阻抗表示具有同一方向电压波和电流波大小的比值。 导线上既有前行波,又有反行波时: 波阻抗与电阻 相似处: 与电源频率无关 从电源吸收的功率相同 不同处: 波阻抗只是比例,无长度概念 波阻抗从电源吸收的能量未消耗 第一节 波是怎样沿线路传播的 2.波动方程通解的物理意义
第一节波是怎样沿线路传播的2.波动方程通解的物理意义(4)波阻抗的数值只和导线单位长度的Lo、C.有关,而与线路长度无关。(5)电流波的传播方向电流的流动方向不是同一事物;行波沿导线的传播速度亦与带电粒子在导线中的运动速度不同,电子的绕核速度100米每秒左右,定向移动更慢。区别出横向位移和纵向位移。(6)波阻抗吸收的功率以电磁能存储在导线周围媒介中,电阻吸收的功率转化为热消耗掉
(4)波阻抗的数值只和导线单位长度的L0、C0有关,而与线 路长度无关。 (5)电流波的传播方向电流的流动方向不是同一事物;行波 沿导线的传播速度亦与带电粒子在导线中的运动速度不同, 电子的绕核速度100米每秒左右,定向移动更慢。区别出横 向位移和纵向位移。 (6)波阻抗吸收的功率以电磁能存储在导线周围媒介中,电 阻吸收的功率转化为热消耗掉。 第一节 波是怎样沿线路传播的 2.波动方程通解的物理意义
第一节波是怎样沿线路传播的3.波阻抗3.波阻抗d)4由电磁场理论可知架空导线的asd)2hcuourlnLo =2元Y2元806rCo:to2hInAde式中符号分别为真空磁导率和相对磁导率,id寻线的平均对地高度,导线半径,真空或气oaedL,dr体介电常数,相对介电常数。andCodsGqdsd2hμorn2hc(2)72元8002h2h(b)(2)=Z=60ln138lgrr单根输电线路及其等值电路架空线波阻抗一般处于300~5000范围内;(a) 空间坐标及电流、电压的正方向:对电缆线路,约在10~50Q之间(b)一个微段线路的等值电路
3.波阻抗 由电磁场理论可知架空导线的 0 0 0 0 2 ln 2 2 2 ln r r c hc L r C h r = = 第一节 波是怎样沿线路传播的 单根输电线路及其等值电路 (a)空间坐标及电流、电压的正方向; (b)一个微段线路的等值电路 式中符号分别为真空磁导率和相对磁导率, 导线的平均对地高度,导线半径,真空或气 体介电常数,相对介电常数。 架空线波阻抗一般处于300~500Ω范围内; 对电缆线路,约在10~50Ω之间 3.波阻抗