――忽略电路损耗,分析波过程本质和规律均匀单根无穷长无损天线分析。 波过程,单根无损线合闸 等效电路 T=0近处充电 远处由于L存在隔一段时间充上电,并向更远处电容放电,电压波的一定速度沿X方向传播。导线周围逐渐建立起电场的过程。 电感中也有一个电流流过,电流波沿X方向传播――导线周围逐步建立磁场过程――电磁波传播过程。 LO CO 单位长度电感电容,长X导线电容COX 充电U=E电流 COXU=IT (1)另一方面磁链 LOXI 导线上感应电动势 (2)磁链在时间建立起来 由(1) (2)波阻抗 架空线路:而r 半径 H 对比高度 单导线Z=500 分裂导线Z=300电缆 传播速度 架空线路V=1.5x108m/s 一半 从电磁能量角度分析 磁场能量电线周围 电场 U=iz 则 电压电流沿导线的传播过程即电磁能量沿导线传播过程,单位时间内电磁场能量相等。 电压波的符号取决于它的极性导线对地容上充电荷符号,而与电荷运动方向有关。 前行波 uf if 反行波 ub ib 线路上一点 U=(X,T)=uf+ub I(x,t)=if+if 规定:沿X正方向运动的正单荷对应的电流波为正方向 于是 uf if 相同正负号。 Ub ib 总是异号 电流波的发符号不但于响应电荷符号有关,而且也与电荷运动方向有关取正电荷沿X正方向运动形似的波为正电流波。 三个基本方程计算电压电流 波阻抗与集中参数电阻本质不同 (1)波阻抗表示同一方向的电压波与电流波的比值,电磁波通过波阻抗为Z的导线时,能量以电能、磁能的方式存储在周围介质中,而不是被消耗掉。 (2)若导线上前行波与反行波同时存在,则导线上总电压与总电流比值不在等于波阻抗。 (3)波阻抗的数值只取决于导线单位长度的电感与电容,与导线长度无关, (4)为区别不同方向的流动波,波阻抗有正负号。 |