Předložený studijní materiál slouží jako základní studijní materiál distanční formy
studia předmětu Elektrotechnika 2, který navazuje na předmět Elektrotechnika 1 a spolu s ním
vytváří nezbytně nutné teoretické základy společné pro všechny elektrotechnické obory, které
jsou potřebné pro studium předmětů specializací v dalších ročnících studia.
Autor: Doc. Ing. Jiří Sedláček, CSc. Prof. Ing. Juraj Valsa, CSc.
Strana 133 z 186
Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.
1 Úvod
V této kapitole budeme zabývat tzv.Elektrotechnika 133
6. používají
k přenosu signálu relativně veliké vzdálenosti, charakterizované tím, doba šíření signálu
z jednoho konce vedení druhý srovnatelná dobou trvání signálu resp. levé straně obrázku, kde
obvykle budeme předpokládat existenci zdroje signálu, tzv.
Další typický systém tohoto druhu představují vodivé spoje mezi integrovanými obvody
na desce moderního počítače, pracujícího vysokým hodinovým kmitočtem.
6. Doba šíření elektrické energie těchto vedeních pak srovnatelná trváním
periody přenášeného střídavého napětí současně podstatně delší než trvání přechodných
dějů vyvolaných např. přenosovými vedeními. Napáječ realizován jako soustava paralelních vodičů nebo jako
koaxiální vedení, pro menší výkony jako koaxiální kabel. délkou jeho
periody nebo délkou časového intervalu, kdy signál podstatněji mění.
V časové oblasti nám půjde otázky šíření vln (resp. impulsů) vedeních, odrazy na
koncích vedení, zkreslení tvaru vlny vlivem ztrát, případně přeslechy mezi blízkými vodiči. úderem blesku nebo zkratem vedení. Délka
napáječe srovnatelná délkou vysílané elektromagnetické vlny, případně i
mnohonásobně větší. Jako příklady můžeme uvést
např.
S vedeními setkáváme technické praxi velmi často. Budeme formulovat rovnice pro napětí proud libovolném
místě vedení.2 Základní rovnice vedení
Předpokládáme jednoduché vedení realizované jako jeden „živý“ vodič nad dokonale
vodivou zemí.6. blízký konec, druhé straně
tzv. rozdíl obvodů, které jsme dosud
řešili které byly popsány obyčejnými diferenciálními rovnicemi, musíme soustavy
s rozprostřenými parametry popisovat parciálními diferenciálními rovnicemi.
Jiným příkladem může být napáječ spojující rádiový vysílač vysílací anténou. nich kromě
času jako nezávisle proměnná vystupují souřadnice prostoru. dálková vedení pro přenos elektrické energie vzdálenost řádově stovek nebo tisíců
kilometrů. Schématicky situace vyjádřena obr. vzdálený konec vedení. takových soustav
již není možné identifikovat jednotlivé obvodové prvky jako rezistory, kondenzátory nebo
cívky. Trvání hran
impulsů řádově desetinách nanosekund přibližně stejné jako doba šíření signálu jednoho
okraje desky druhý.
Děje vedeních budeme posuzovat jak časové, tak kmitočtové oblasti. Hodnoty této kapacity.
V kmitočtové oblasti pak budeme posuzovat harmonický ustálený stav, délku vlny na
vedení, vstupní impedanci vedení, vlivy nedokonalého impedančního přizpůsobení tzv.
stojaté vlny.
Nejprve vyjádříme poměry elementárním úseku vedení délky dx. Jeho vzdálenost blízkého konce označíme souřadnicí Okamžité
hodnoty napětí proudu jsou závislé nejen čase ale také souřadnici Budeme psát
jako u(x,t) i(x,t).2-1. Hodnoty blízkém konci, kde x=0, pak zkráceně označíme u1(t), i1(t) a
na vzdáleném konci, kde x=l, jako u2(t), i2(t). Jde soustavy rozprostřenými parametry. Uvážíme, každý
element vodiče určitou kapacitu proti zemi vlastní indukčnost
