电气工程基础电子教案

1. 电气工程基础电子教案 线路和绕组中的波过程

2. - u + - Z 第一节：单相均匀无损耗线路上的行波 • 波动方程解的物理意义——前行波和反行波 线路上可以存在两组沿着导线表面-地表面以一定波速度分别向 正方向或者 负方向运动的电荷。分别被称为导线的前行波（公式中的“+”号项）和反行波（“-”号项），导线的对地电压和通过导线截面的电流是波的叠加的结果。

3. 第一节：单相均匀无损耗线路上的行波 • 行波有两个属性 • 以波速度 运动 这一点可以从 和 得以证明： 由 可知，该值经过 时间已向X正方向推进了 的距离，即 以波速度 向X正方向运动。

4. 第一节：单相均匀无损耗线路上的行波 末端的前行波来源于首端的前行波，两者存在时差 。 由于已经指定了X正方向为电流参考方向，故向X负方向运动的正电荷形成的电流是负的，即 ，反行波的电流极性与导线上电荷极性相反。

5. 第一节：单相均匀无损耗线路上的行波 架空线路 因此，波速度为： 电缆线路，若： 波速度

6. 第一节：单相均匀无损耗线路上的行波 单波的电场能量等于磁场能量 对于架空线路有： 一般Z=500欧姆，分裂导线Z=300欧姆 对于电缆线路，Z大约几十欧姆 线路上有两组电荷沿导线-地同步地以波速度分别向X正方向或X负方向运动，它们在空间建立了电磁场，造就了导线上的电压和电流。在此，导线——介质——大地起到了引导电磁波的作用。因而这个过程被称为波过程。

7. 第一节：单相均匀无损耗线路上的行波 线路波阻抗与集中参数电阻的区别

8. 第一节：单相均匀无损耗线路上的行波 线路与外界打交道的只是端点的长度元，中间 只是起到波的传播通道的作用。 要把波的传播方向和电压、电流正负号严加 区别，负波并非就是朝X负方向运动的波，只有 的波才被确认为反行波。 如果导线上既有前行波，又有反行波，则该 点 。

9. 第二节：波的折射和反射 一. 计算节点电压的等值电路（彼德逊法则） 如果 及产生 。

10. 第二节：波的折射和反射 对于图16-3中节点电压的计算，涉及到载波线路的端口等值电路。 端口的等值电路： 由上两式可得： 当前波到达末端时，可以因端点的阻抗差异而取不同的电压、 电流值。但线路1侧的 值必须满足（16-9a）,以保证前行波在线路1末端的值不变。

11. 第二节：波的折射和反射 转换成计算节电电压的等效电源形式：

12. 第二节：波的折射和反射 彼德逊法则与戴维南定理吻合。 求解若干个空间上割裂的彼此之间存在波时差的“点”元件—— R、L、C电源与线路终端的微分元。 等值电路计算的一种形式是用折射系数 和反射系数 。

13. 第二节：波的折射和反射 下面对几种典型情况进行计算分析，进一步搞清楚折反射的物理意义。 末端开路 末端接地

14. 第二节：波的折射和反射 末端接有与线路阻抗匹配的电阻器 末端接有电阻

15. 第二节：波的折射和反射 二. 由几条线路同时来波时的节点电压计算

16. 第二节：波的折射和反射 例：母线上有几条架空线，其中一条有雷电波电压U0，假设所有 线路阻抗波均为Z。试求母线电压Ub。

17. 第三节：波通过并联电容和串联电感

18. 第三节：波通过并联电容和串联电感 结论： 1.电容电压不能突变，按指数上升，波的陡度下降。 2.电容t=无穷大时开路，不影响 的最终稳态值。