Стоячие волны в короткозамкнутой линии

В режиме стоячих волн работает также короткозамкнутая линия (рис. 49), у которой на конце нагрузочное сопротивле­ние равно нулю (R = 0). Поглощение энергии в таком сопротив­лении отсутствует, и падающая волна полностью отражается. Возникают стоячие волны, как и в разомкнутой линии. Разница лишь в том, что распределение тока и напряжения в короткозамкнутой линии сдвинуто на четверть волны по сравнению с разомкнутой линией.

На конце линии напряжение равно нулю, т.е. там находится узел напряжения, так как R = 0 (короткое замыкание). Но у стоячей волны узлы напряжения совпадают с пучностями тока, и наоборот. Значит, на конце короткозамкнутой линии получа­ется пучность тока. Действительно, там, где возникает короткое замыкание, ток всегда бывает наибольшим. У разомкнутой ли­нии, наоборот, на конце были пучность напряжения и узел тока.

Рис. 49. Стоячие волны в короткозамк­нутой линии

Зная, что получается на конце линии, нетрудно начертить кри­вые распределения тока и напряжения для различных соотноше­ний между длиной линии и длиной волны генератора. На рис. 49 эти кривые даны для идеальной линии, у которой вол­новое сопротивление значительно больше внутреннего сопротив­ления генератора. Они показывают, что короткозамкнутая линия по своим свойствам противоположна разомкнутой линии.

При L < l/4 входное сопротивление линии имеет индуктивный характер (рис. 49а). В этом случае линию можно предста­вить себе как прямоугольный виток, обладающий некоторой ин­дуктивностью. Если L = l/4, то Z _вх = ¥ и, следовательно, короткозамкнутая четвертьволновая линия эквивалентна параллель­ному резонансному контуру (рис. 49б). Когда l/4 < L <
< l/2, входное сопротивление имеет емкостный характер (рис. 49в). Наконец, при L = l/2 входное сопротивление равно нулю и линия эквивалентна последовательному резонансному контуру (рис. 49г). При дальнейшем увеличении длины линии все по­вторяется. Если изменять частоту генератора при неизменной длине линии, то получается резонанс не только на основной ча­стоте, но и на гармониках, как в разомкнутой линии.

Дата добавления: 2014-01-07