電氣工程基礎電子教案第1頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第十六章線路和繞組中的波過程第一節(jié)：單相均勻無損耗線路上的行波第二節(jié)：波的折射和反射第三節(jié)：波通過串聯(lián)電感和并聯(lián)電容第四節(jié)：波在有限長線段上的多次折反射第五節(jié)：波在平行多導線系統(tǒng)中的傳播第六節(jié)：波的衰減和變形第七節(jié)：單相變壓器繞組中的波過程第八節(jié)：三相變壓器組中的波過程第九節(jié)：沖擊電壓在繞組間的傳遞第2頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)：單相均勻無損耗線路上的行波波動方程解的物理意義——前行波和反行波Zu-+-

線路上可以存在兩組沿著導線表面-地表面以一定波速度分別向正方向或者負方向運動的電荷。分別被稱為導線的前行波（公式中的“+”號項）和反行波（“-”號項），導線的對地電壓和通過導線截面的電流是波的疊加的結果。

第3頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)：單相均勻無損耗線路上的行波行波有兩個屬性

以波速度運動 這一點可以從和得以證明：由可知，該值經(jīng)過時間已向X正方向推進了的距離，即以波速度向X正方向運動。

第4頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)：單相均勻無損耗線路上的行波

末端的前行波來源于首端的前行波，兩者存在時差。

由于已經(jīng)指定了X正方向為電流參考方向，故向X負方向運動的正電荷形成的電流是負的，即，反行波的電流極性與導線上電荷極性相反。

第5頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)：單相均勻無損耗線路上的行波架空線路因此，波速度為：電纜線路，若：波速度第6頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)：單相均勻無損耗線路上的行波單波的電場能量等于磁場能量

對于架空線路有：

一般Z=500歐姆，分裂導線Z=300歐姆 對于電纜線路，Z大約幾十歐姆 線路上有兩組電荷沿導線-地同步地以波速度分別向X正方向或X負方向運動，它們在空間建立了電磁場，造就了導線上的電壓和電流。在此，導線——介質(zhì)——大地起到了引導電磁波的作用。因而這個過程被稱為波過程。第7頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)：單相均勻無損耗線路上的行波線路波阻抗與集中參數(shù)電阻的區(qū)別

第8頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)：單相均勻無損耗線路上的行波線路與外界打交道的只是端點的長度元，中間只是起到波的傳播通道的作用。要把波的傳播方向和電壓、電流正負號嚴加區(qū)別，負波并非就是朝X負方向運動的波，只有的波才被確認為反行波。如果導線上既有前行波，又有反行波，則該點。第9頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)：波的折射和反射一.計算節(jié)點電壓的等值電路（彼德遜法則）如果及產(chǎn)生。第10頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)：波的折射和反射對于圖16-3中節(jié)點電壓的計算，涉及到載波線路的端口等值電路。端口的等值電路：由上兩式可得：當前波到達末端時，可以因端點的阻抗差異而取不同的電壓、電流值。但線路1側(cè)的值必須滿足（16-9a）,以保證前行波在線路1末端的值不變。第11頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)：波的折射和反射轉(zhuǎn)換成計算節(jié)電電壓的等效電源形式：第12頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)：波的折射和反射彼德遜法則與戴維南定理吻合。求解若干個空間上割裂的彼此之間存在波時差的“點”元件——R、L、C電源與線路終端的微分元。等值電路計算的一種形式是用折射系數(shù)和反射系數(shù)。第13頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)：波的折射和反射下面對幾種典型情況進行計算分析，進一步搞清楚折反射的物理意義。末端開路末端接地第14頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)：波的折射和反射末端接有與線路阻抗匹配的電阻器末端接有電阻第15頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)：波的折射和反射二.由幾條線路同時來波時的節(jié)點電壓計算第16頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)：波的折射和反射例：母線上有幾條架空線，其中一條有雷電波電壓U0，假設所有線路阻抗波均為Z。試求母線電壓Ub。第17頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)：波通過并聯(lián)電容和串聯(lián)電感第18頁，共19頁，2023年，2月20日，星