8.6 Вхідним опір лінії

Вхідний опір лінії дорівнює опору двополюсника,

яким можна замінити лінію разом з приймачем на її кінці без зміни режиму генератора Отже,

Підставивши

отримаємо

Звідси видно, що вхідний опір лінії залежить від параме­трів лінії, її довжини, а також під опору навантаження в кінці лінії.

Із зміною довжини лінії змінюється як модуль , так і аргумент вхідного опору лінії. На рис. 8.3 наведені графі- ки зміни і лінії з параметрами Rq = 2,87 Ом/км,

Гн/км, См/км, Ф/км

при частоті f=800 Гц і опорі навантаження

Ом. Побудовані графіки, як і детальний аналіз виразу для , засвідчують, що і із зміною / змі-

нюються немонотонно. Залежності і є хвилепо-

дібними.

З ростом довжини лінії розмах коливань стає все мен­шим і у граничному випадку при вхідний опір дорів­нює хвильовому опору

Розмах коливань залежить і від опору навантаження Чим менше відрізняється опір від хвильового спору лінії

тим менші коливання вхідного опору. Якщо, то при будь-якій довжині лінії

249

Рисунок 8.3

Аналогічні зміни вхідного опору лінії спостерігаються також при зміні частоти напруги генератора.

8.7 Коефіцієнт відбиття хвилі

Виникнення зворотних хвиль можна розглядати, як ре­зультат відбиття прямих хвиль від кінця лінії. Тому прямі і зворотні хвилі називають відповідно надаючими і відбитими.

Коефіцієнтом відбиття хвилі напруги (струму) нази­вають відношення напруги (струму) відбитої хвилі в кінці лі­нії до напруги (струму) падаючої хвилі в кінці лінії

250

8.8 Неробочий (холостий) хід і коротке замикання лінії

При неробочому ході , струм І₂ = 0 і рівняння

лінії набувають вигляду

Вхідний опір при неробочому ході

Коефіцієнти відбиття напруги і струму в кінці лінії

При короткому замиканні в кінці лінії опір Z_H = 0, на­пруга U₂ = 0, і рівняння лінії набувають вигляду

Вхідний опір лінії при короткому замиканні

Коефіцієнти відбиття напруги і струму в кінці лінії

Детальний аналіз виразів для і свідчить, що

із зміною / змінюються не монотонно, а з ко­ливаннями. Залежності і зображені на рисунку 8.4. З ростом / розмах коливань вхідного опору стає все мен­шим і при

251

Рисунок 8.4

Вхідний опір лінії при довільному опорі навантаження

можна виразити через вхідні опори лінії при холостому ході і короткому замиканні. Поділивши чисельник і знамен­них виразу для на ,отримаємо

Досліди неробочого ходу і короткого замикання викори­стовують для експериментального визначення вторинних па­раметрів лінії. Для цього, вимірявши вхідні опори на початку лінії, користуються формулами

8.9 Режим узгодженого навантаження лінії

Узгодженим називають режим роботи лінії, при якому опір навантаження в кінці лінії дорівнює хвильовому опору лінії: . Для цього режиму, враховуючи, що

, маємо

252

Отже, при узгодженому навантаженні є лише падаючі хвилі напруги і струму, а відбиті хвилі відсутні. Коефіцієнти відбиття хвиль в кінці лінії

Вхідний опір при узгодженому навантаженні

Враховуючи, що при узгодженому навантаженні , з рівнянь для визначення напруги і струму в лінії за відомими і отримаємо

Після підставлення,

дістанемо

Д іючі значення на­пруги і струму

зменшуються від початку до кінця лінії монотонно -за експотенціальним зако­ном (рис. 8.5).

Потужність., що передається по Рисунок 8.5 лінії,

253

При узгодженому навантаженні активна і реактивна по­тужності зменшуються із збільшенням відстані від початку лінії за експоненціальним законом.

Потужність, що передається по лінії передачі електро­енергії при узгодженому навантаженні і номінальній напрузі, називають, натуральною, або природною потужністю.

Коефіцієнт корисної дії лінії при узгодженому наванта­женні

За наявності зворотної електромагнітної хвилі частина потужності, що переноситься прямою хвилею до кінця лінії, повертається до джерела зворотною хвилею. При узгоджено­му навантаженні зворотна хвиля відсутня, і вся потужність прямої хвилі поглинається навантаженням.

Узгоджений режим реалізується в лініях передачі інфо­рмації, відбиття хвиль в яких небажане, оскільки підбита хви­ля створює ефект відлуння на початку лінії. Якщо передаюча апаратура також не узгоджена з лінією, то сигнал відбивається повторно і досягає приймача.