Введення
Інтерес до розподілених електромагнітних системах виник ще в середині XIX ст. під впливом ряду актуальних для того часу технічних завдань, пов'язаних з передачею спочатку телеграфних, а потім і телефонних повідомлень на значні відстані. Першим об'єктом вивчення серед розподілених електромагнітних систем стала лінія передачі, освічена, наприклад, двома паралельними провідниками за умови, що довжина системи вздовж осі порівнянна з довжиною хвилі переданих коливань. Подібні лінії передачі в той час назвали В«довгими лініямиВ». Але дана проблема актуальна і в наш час, так як лінії використовуються для передачі електроенергії і сигналів різного роду. Так само широко використовуються спрямовані лінії передачі принципово іншої структури - так звані порожнисті хвилеводи, що представляють собою металеві труби, зазвичай прямокутного або круглого перетину. Ці лінії передачі, що широко застосовуються в радіотехніці для передачі коливань з частотами в гігагерцевому діапазоні. p> Для оцінки, до якого типу віднести ланцюг: з зосередженими або розподіленими параметрами - слід порівняти її довжину з довжиною електромагнітної хвилі. Якщо, тобто при T = 0.02 c, і м/с, отримуємо км. Для Гц і м, тобто вже при м до лінії слід підходити як до кола з розподіленими параметрами.
Раніше, при вивченні ланцюгів із зосередженими параметрами вже розглядалися лінії електропередачі, при частоті 50 Гц і напрузі до 35 кВ невеликої довжини, в яких можна знехтувати струмами, зумовленими ємністю між проводами (струмами зміщення) і провідністю ізоляції (струмами витоку через гірлянди ізоляторів і струмами, зумовленими коронним електричним розрядом поблизу поверхні проводів). При великих напругах, що зустрічаються в електроенергетиці, і при великих частотах, з якими має справу електрозв'язок, а також при значній довжині лінії нехтувати струмами зміщення і витоку неприпустимо. Отже, струм в проводах не однаковий у різних перетинах лінії. p align="justify"> Струм в проводах лінії викликає падіння напруги в активному опорі проводів і створює змінне магнітне поле, яке в свою чергу наводить уздовж всієї лінії е.р.с. самоіндукції. Тому напруга між проводами також не залишається постійним уздовж лінії. p align="justify"> Щоб врахувати зміну струму і напруги вздовж лінії, потрібно вважати, що як завгодно малий елемент лінії володіє опором і індуктивністю, а між проводами - провідністю і ємністю, тобто розглядати лінію як ланцюг з розподіленими параметрами. Таку лінію називають довгою. p align="justify"> Для ідеалізації вважається, що опір, індуктивність, провідність і ємність рівномірно розподілені вздовж лінії. Таку лінію прийнято називати однорідною. p align="justify"> Про ідеалізації слід говорити, тому що в реальному лінії витік струму через гірлянди ізоляторів потрібно розглядати як сукупність ряду зосереджених процесів. Крім того, провисання дротів на довжині прольоту лінії ...