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1.1.?波动方程解的物理意义一前行波和反行波 (1)波的运动特性 组成电压(伴随着电流)的两个分量(-)和(+)分别以波速度心向如正方向 和心负方向运动,它们分别被称为前行波电压和反行被电压。 以w(-)为例进行分析: w(-号)=代+△-e+A) =w(+△t-+△)。 上式中的△:=△。即时刻,处的前行波电压,随着时间的推移,在t+△t时刻将跑到导线 △ +△6=c+A那一点上去,*在m正方向上的运动速度为w= 1。 △=VL,C 由此可见, 我们在推导中把√C定义为·是有道理的,它具有速度的量纲,称为波速度。 对于架空线路,如导线离地高度为九米,导线的半径为?米,则每米导线对地电容C。和每 米导线-地回路电感工。分别为 0= 2a日/m, (1-9) L,=n2F/m。 (1-10) 式中,c。=(36π)-1×10F/m,为空气的介电常数;4。=4r×107日/m,为空气的导磁系数。 因此, 1 w=C,V4, ==3×10m/s=300m/μ9, (1-11) 等于空气中的光速。也就是说行波以光速沿无鋇架空线路传播。 对于电缆线路,也取0=√元形式,其中:=,e的省为4左有,故≈150m/8,约为 4时到 t+出时刻 光速的一半。 前行波的运动情景如图1-2所示。在运 动过程中,被形上的每个点的运动速度均相 等且其幅值保持不变,所以它在线路范围内 运动是不变形、不衰减的。 图1-2被的空间传播图 类似的分析可知,w的运动速度是一,是以速度v向负方向运动的波。 *与u*有相同的运动特性;则与私~有相同的运动特性。 在此,要专门说明的是:线路末端的前行波“(+一)等于首端的前行波代-) (式中1悬线路长度,=二是波从线路首端走到末端所花费的时间),即前者来源于后者但两 者间存在“时差”x。另外,到达末端的前行波的电压、电流值并不受末端边界状态的影响。 5
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