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(2)波的能量特性 若以波的运动方向作为其电流的正方向采表述单波的电压、电流比值,则有 √密 =Z。 (1-12, Z具有电阻的量纲,称为波阻抗。 对于架空线路, 2 V 6o (1-13) 一般架空线路的Z约为5002,分裂导线的Z约3002。与波速度不同,Z不仅取决于线路空 间的介质的€和“,而且取决于导线半径与导线离地面高度的相对比值。 对于电缆线路,',≈1,因芯线和外皮间的间距小,故L。较小;又电缆绝缘层的s约4“。左 右,芯线距离外皮近,故C。比架空线大得多。电力电缆的波阻抗约在几欧至几十欧之间。 我们把式1-12变换成下列形式就可看出么的物理涵义: 0,0ype0只 名0,uwP=号只 2 从中可得出结论:前行波和反行波在传播过程中,使导线周围的介质中建立了电磁场,对于每 一个独立的行波而言,其电场能量恒等于磁场能量。这就是电磁波在无损线路中传播时必定 遵循的能量关系,线路的Z值就反映出这一关系。 综上所述,我们可以想象出有两组电荷沿导线表面-地表面同步地以波速度分别向红正方 向和负方向运动,它们在空间建立了电磁场,造就了导线上的电压和电流。在此,导线-介 质-地系统起到了引导电磁波的作用,因而,这一过程被称作波过程。 为了区分线路的波阻抗与集中参数电阻元件的不同本质和特点,作以下几点说明。 )当一条空载的长线接到电源上去,由于没有末端向首端传播的反行波,故达朗贝尔廨 中只有“+”号项,且兰-答=乙。因此,从电源看来如同接了-个阻值为乙的电阻器。但是, 它们的物理本质是截然不同的。电流通过电阻器时,对应于电压降落和功率损耗;而电荷在无 损导线-地面流动时,伴随而生的“*、的传播对应着线路电磁能量储存正以速度心向远方扩 展,并不存在任何电压或功率损耗。 )线路与外界发生关系的只是端接处这一长度元,中间部分只起“通道”的作用。 )要把波的传播方向和电压、电流的正负号严格区分开来。负波并非即花负方向上传 播的波,只有兰=~?的波才能确认为反行波。至于式中的负号,完全是由于我们人为地把 电流参考方向指定为红正方而引入的一当正电荷沿导线向岔负方向运动(反行波),在导线 对地形成的是正电压,而流过导线藏面的电流是负的。前、反行波的四种6,8组合如图1~8所 示。 62
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