к оглавлению

НАГРУЗКА ЛИНИИ НА РАЗЛИЧНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Рассмотрим случаи нагрузки линии на активное сопротивление различной величины (рис.1). На этом рисунке показано распределение вдоль линии не амплитудного, а действующего значения напряжения, которое изменяется только по величине, но не меняет знака. Это напряжение показывает вольтметр или индикатор переменного напряжения, подключаемый к различным точкам линии. Для упрощения кривая тока не показана. Как и раньше, линию считаем идеальной и принимаем, что внутреннее сопротивление генератора значительно меньше волнового сопротивления линии.

НАГРУЗКА ЛИНИИ НА РАЗЛИЧНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ


Рис.1 - Распределение напряжения вдоль линии при различных ее нагрузках.



Если нагрузочное сопротивление равно волновому сопротивлению (рис.1 а), в линии распространяется бегущая волна и напряжение вдоль линии везде одинаково. В разомкнутой (рис.1 6) и «броткозамкиутой линиях (рис.1 г) получается режим стоячих волн и вдоль линии чередуются узлы и пучности. У разомкнутой линии на конце находится пучность напряжения, а у короткозамкнутой— узел напряжения.

Когда R больше Zo, но не равно бесконечности (рис.1 в), то режим линии является средним между режимом бегущей волны и режимом разомкнутой линии. Его называют режимом смешанных или комбинированных волн. Так как R не равно Zо, то в конце линии поглощается только часть энергии падающей волны. Остальная часть энергии уходит обратно с отраженной волной, вследствие чего возникают стоячие волны. Однако в линии есть и бегущая волна, переносящая энергию от генератора в сопротивление нагрузки R.

Распределение напряжения в этом случае напоминает распределение в разомкнутой линии. Но вследствие того, что амплитуда отраженной волны меньше амплитуды падающей волны в том месте, где должен быть узел, суммарное напряжение не снижается до нуля. Оно имеет некоторое наименьшее значение U мин, равное разности напряжений падающей и отраженной волн. А в местах пучностей получается некоторое наибольшее напряжение Uмакс, равное сумме этих напряжений, но меньшее, чем удвоенное напряжение падающей волны. Чем ближе R к Zo, тем ближе режим линии к режиму бегущей волны и тем меньше разница между Vмакс и Uмин. И, наоборот, чем больше R, тем ближе режим к случаю разомкнутой линии и тем резче максимумы и минимумы напряжения.

Для характеристики режима линии пользуются коэффициентом бегущей волны (КБВ). Он введен А. А. Пистолькорсом в 1927 г. и определяется как отношение Uмин к Uмакс. В случае, когда Zo < R, он равен отношению Zo к R:


НАГРУЗКА ЛИНИИ НА РАЗЛИЧНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ



При одной бегущей волне КБВ=1, а для режима стоячих волн КБВ = 0. Чем ближе величина КБВ к единице, тем ближе режим линии к режиму бегущей волны. Иногда применяется величина, обратная КБВ, называемая коэффициентом стоячей волны:


НАГРУЗКА ЛИНИИ НА РАЗЛИЧНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Если R < Zo, то формула остается в силе и здесь. Коэффициент бегущей волны определяется через напряжение, как и раньше, но отношение сопротивлений надо взять обратное, так как КБВ всегда должен быть меньше единицы:


НАГРУЗКА ЛИНИИ НА РАЗЛИЧНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ



Когда линия работает в режиме бегущей волны, то в нагрузочное сопротивление отдается наибольшая полезная мощность— воя мощность бегущей волны. Если же сопротивление нагрузки не равно волновому сопротивлению линии, то полезная мощность в нагрузке будет меньше, так как часть энергии возвращается с отраженной волной обратно в генератор. Однако уменьшение мощности с изменением нагрузочного сопротивления происходит не резко, и поэтому некоторое отступление от режима чисто бегущей волны допустимо. Например, когда сопротивление нагрузки в два раза больше или меньше Zo, т. е. когда КБВ = 0,5, то энергия отраженной волны составляет всего лишь 11 % энергии падающей волны.

Следует отметить, что в режиме смешанных волн, когда R не равно Zo, входное сопротивление, вообще говоря, уже не является чисто активным, а обычно имеет реактивную составляющую, которая характеризует возврат части энергии в генератор. Только при длине линии, равной целому числу четвертей волны, Zвх будет чисто активным, потому что в линии такой длины наблюдается резонанс.

В случае, когда в конце линии включено реактивное сопротивление, т. е. емкость или индуктивность, также получается режим стоячих волн. Действительно, в реактивном сопротивлении энергия падающей волны не расходуется, а лишь временно запасается и возвращается обратно. Поэтому в линии складываются падающая и отраженная волны равной амплитуды и возникают стоячие волны.

Наиболее сложным случаем является нагрузка линии на полное сопротивление Z, имеющее активную и реактивную части. При такой нагрузке в линии будет режим смешанных волн, так как часть энергии падающей волны поглощается в активном сопротивлении, но остальная часть возвращается с отраженной волной вследствие наличия реактивного сопротивления и в результате того, что активное сопротивление не равно волновому сопротивлению.

к оглавлению

(время поиска примерно 20 секунд)

Знаете ли Вы, что любой разумный человек скажет, что не может быть улыбки без кота и дыма без огня, что-то там, в космосе, должно быть, теплое, излучающее ЭМ-волны, соответствующее температуре 2.7ºК. Действительно, наблюдаемое космическое микроволновое излучение (CMB) есть тепловое излучение частиц эфира, имеющих температуру 2.7ºK. Еще в начале ХХ века великие химики и физики Д. И. Менделеев и Вальтер Нернст предсказали, что такое излучение (температура) должно обнаруживаться в космосе. В 1933 году проф. Эрих Регенер из Штуттгарта с помощью стратосферных зондов измерил эту температуру. Его измерения дали 2.8ºK - практически точное современное значение. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 10.11.2021 - 12:37: ПЕРСОНАЛИИ - Personalias -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:36: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:36: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от д.м.н. Александра Алексеевича Редько - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:35: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вадима Глогера, США - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:18: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> Волновая генетика Петра Гаряева, 5G-контроль и управление - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:18: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:16: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМЫ МЕДИЦИНЫ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:15: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Екатерины Коваленко - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:13: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вильгельма Варкентина - Карим_Хайдаров.
Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution