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. Trvání hran
impulsů řádově desetinách nanosekund přibližně stejné jako doba šíření signálu jednoho
okraje desky druhý. blízký konec, druhé straně
tzv. vzdálený konec vedení. Hodnoty této kapacity. Uvážíme, každý
element vodiče určitou kapacitu proti zemi vlastní indukčnost. nich kromě
času jako nezávisle proměnná vystupují souřadnice prostoru. 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). 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. délkou jeho
periody nebo délkou časového intervalu, kdy signál podstatněji mění. Budeme formulovat rovnice pro napětí proud libovolném
místě vedení.
V kmitočtové oblasti pak budeme posuzovat harmonický ustálený stav, délku vlny na
vedení, vstupní impedanci vedení, vlivy nedokonalého impedančního přizpůsobení tzv. Délka
napáječe srovnatelná délkou vysílané elektromagnetické vlny, případně i
mnohonásobně větší.6.Elektrotechnika 133
6.
S vedeními setkáváme technické praxi velmi často. takových soustav
již není možné identifikovat jednotlivé obvodové prvky jako rezistory, kondenzátory nebo
cívky.
Děje vedeních budeme posuzovat jak časové, tak kmitočtové oblasti.
Další typický systém tohoto druhu představují vodivé spoje mezi integrovanými obvody
na desce moderního počítače, pracujícího vysokým hodinovým kmitočtem. impulsů) vedeních, odrazy na
koncích vedení, zkreslení tvaru vlny vlivem ztrát, případně přeslechy mezi blízkými vodiči. Jde soustavy rozprostřenými parametry.
Jiným příkladem může být napáječ spojující rádiový vysílač vysílací anténou. Jako příklady můžeme uvést
např. přenosovými vedeními. dálková vedení pro přenos elektrické energie vzdálenost řádově stovek nebo tisíců
kilometrů.
stojaté vlny.2 Základní rovnice vedení
Předpokládáme jednoduché vedení realizované jako jeden „živý“ vodič nad dokonale
vodivou zemí. Doba šíření elektrické energie těchto vedeních pak srovnatelná trváním
periody přenášeného střídavého napětí současně podstatně delší než trvání přechodných
dějů vyvolaných např. 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).2-1.
Nejprve vyjádříme poměry elementárním úseku vedení délky dx. Napáječ realizován jako soustava paralelních vodičů nebo jako
koaxiální vedení, pro menší výkony jako koaxiální kabel.
V časové oblasti nám půjde otázky šíření vln (resp. Schématicky situace vyjádřena obr. úderem blesku nebo zkratem vedení. rozdíl obvodů, které jsme dosud
řešili které byly popsány obyčejnými diferenciálními rovnicemi, musíme soustavy
s rozprostřenými parametry popisovat parciálními diferenciálními rovnicemi.
6
