Главная > Схемотехника > Основы теории цепей
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

19-9. Блуждающие волны

Помимо появления волн при включении, отключении, коротком замыкании или изменении нагрузки, а также при случайных заземлениях возможны еще волны под действием атмосферных явлений. Соседство грозовых туч, снег, дождь, движение воздуха, особенно во время восхода и заката солнца, — все это может привести к накоплению на изолированных проводах статических зарядов. Значительные заряды могут образоваться, когда по соседству с линией находятся грозовые тучи. Грозовая туча, имеющая, предположим, отрицательный заряд, действует таким образом, что разделяет в проводах на соответствующей длине линии положительные и отрицательные заряды (электростатическая индукция). Положительные заряды в проводах находятся в связанном состоянии с зарядами тучи и могут быть сосредоточены на небольшой длине линии, а свободные отрицательные заряды распространяются по всей длине линии и через несовершенную изоляцию стекают на землю; благодаря малой плотности этих зарядов их влиянием на процессы в линии можно пренебречь.

Когда грозовая туча внезапно разрядится с соседними облаками или с землей, бывшие до этого в связанном состоянии положительные заряды на проводах уже не удерживаются зарядами тучи. Поэтому от места накопления зарядов в ту и другую сторону пойдут волны.

В начальный момент когда заряды неподвижны, ток в линии равен нулю:

и следовательно,

Накопленные заряды в линии после их освобождения от удерживающих сил (от влияния грозовой тучи) распадаются

на две одинаковые волны с половинными значениями напряжений, Волны начинают перемещаться в противоположные стороны (рис. 19-29) со скоростью и. Пока волны не разойдутся, напряжения в соответствующих точках складываются и токи вычитаются, В дальнейшем эти половинные волны перемещаются независимо друг от друга к концам линии.

Изучение процессов в электрических цепях при наличии таких блуждающих волн имеет большое практическое значение для расчета и проектирования электрической изоляции машин, аппаратов и линий электропередачи.

Рис. 19-29.

Многократное отражение блуждающих волн происходит аналогично рассмотренным выше многократным отражениям прямоугольных волн. Если, например, линия с обоих концов разомкнута и отражение у концов линии происходит полностью и без перемены знака, то после отражения волны движутся навстречу друг другу, накладываясь друг на друга при встрече, как показано на рис. 19-29.

В реальных линиях наличие потерь приводит к затуханию волн; Напряжение блуждающих волн постепенно уменьшается, и по израсходовании всей энергии волны исчезают.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление