Амплитуда напряжения (а) и фаза (б) в ЛП при согласованной нагрузке

Холостой ход

В этом случае , , из (14.8.4) следует, что , а это означает, что , =0, , имеет место режим чисто стоячей волны, при наблюдается пучность напряжения и узел тока: . Из (14.5.9), также как из (14.9.1), (14.9.2), следует:

,

(14.11.3)

откуда

.

(14.11.4)

Рис. 14.11.2 иллюстрирует соотношения (14.11.3), (14.11.4). Из рисунка и соотношений следует:

• в линии устанавливается чисто стоячая волна с пучностью напряжения и узлом тока на конце линии;
• напряжение, ток и входное сопротивление периодичны с периодом ;
• входное сопротивление чисто мнимое всюду, кроме точек с координатами ;
• если длина разомкнутой линии меньше , то такая линия эквивалентна емкости;
• если длина такой линии равна , то она эквивалентна последовательному резонансному на данной частоте контуру и имеет нулевое входное сопротивление;
• если длина такой линии находится в интервале , то она эквивалентна индуктивности;
• если длина такой линии равна , то она эквивалентна параллельному резонансному на данной частоте контуру и имеет бесконечно большое входное сопротивление.

Амплитуды напряжения и тока (верхний рисунок) и реактивное входное сопротивление (нижний рисунок) в ЛП, нагруженной на холостой ход

Короткое замыкание

В этом случае , , из (14.8.4) следует, что , а это означает, что , , , имеет место режим чисто стоячей волны, при наблюдается пучность тока и узел напряжения: . Из (14.5.9), также как из (14.9.1), (14.9.2), следует:

,

(14.11.5)

откуда

.

(14.11.6)

Рис. 14.11.3 иллюстрирует соотношения (14.11.5), (14.11.6). Из рисунка и соотношений следует:

• в линии устанавливается чисто стоячая волна с пучностью тока и узлом напряжения на конце линии;

• напряжение, ток и входное сопротивление периодичны с периодом ;
• входное сопротивление чисто мнимое всюду, кроме точек с координатами ;

• при длинах замкнутой линии она эквивалентна индуктивности, параллельному на данной частоте контуру, емкости, последовательному на данной частоте контуру, соответственно.

Амплитуды напряжения и тока (верхний рисунок) и реактивное входное сопротивление (нижний рисунок) в ЛП, нагруженной на короткое замыкание

Емкость

Пусть линия нагружена на емкость . В этом случае , . Из (14.8.4) следует, что

,

(14.11.7)

откуда

.

(14.11.8)

Подставляя эти формулы в (14.9.1), получаем распределение модуля напряжения вдоль линии:

,

(14.11.9)

а распределение модуля тока сдвинуто на (рис. 14.11.4). Таким образом, в этом случае также имеет место режим чисто стоячей волны, но в конце линии нет ни пучности, ни узла. Ближайшими к нагрузке экстремумами будут узел напряжения и пучность тока, они отстоят от конца линии на .

Амплитуды напряжения и тока (верхний рисунок) и реактивное входное сопротивление (нижний рисунок) в ЛП, нагруженной на емкость

Амплитуды напряжения и тока (верхний рисунок) и реактивное входное сопротивление (нижний рисунок) в ЛП, нагруженной на емкость

Индуктивность

Пусть линия нагружена на индуктивность . В этом случае , . Очевидно, что распределение модулей напряжения и тока, а также входного сопротивления (рис. 14.11.5), будет повторять картину в случае емкостной нагрузки, но со сдвигом в противоположную сторону на , так что ближайшими к нагрузке экстремумами будут пучность напряжения и узел тока.

Амплитуды напряжения и тока (верхний рисунок) и реактивное входное сопротивление (нижний рисунок) в ЛП, нагруженной на индуктивность

Распределение в линии, нагруженной на активное сопротивление, не равное волновому

Пусть , . Как следует из (14.8.4), при коэффициент отражения будет вещественным положительным числом и, как следует из (14.9.1), распределение модуля напряжения вдоль линии:

,

(14.12.1)

а при будет вещественным отрицательным числом и

.

(14.12.2)

Назначим какое-либо и построим зависимость (рис. 14.12.1). Имеет место режим смешанных волн, на конце линии достигаются экстремумы: пучность напряжения и узел тока при , пучность тока и узел напряжения – при .