Включение постоянного напряжения в короткозамкнутую линию

При включении постоянного напряжения в короткозамкнутую линию без потерь, имеющую длину I, от источника тока к концу линии распространяется волна напряжения Е и тока , как и в случае разомкнутой линии (рис. 9.1, а). В момент эта волна достигает конца линии; при этом напряжение на конце линии мгновенно спадает до нуля, так как провода линии закорочены. Этот спад напряжения от Е до нуля распространяется от конца линии к ее началу, причем энергия электрического поля вместе с энергией, непрерыв- но поступающей от генератора, превращается в энергию магнитного поля, за счет чего ток удваивается. Падающая волна напряжения отражается от короткозамкнутого конца с обрат- ным знаком, а падающая волна тока—с тем же знаком. Во всех точках линии, через которые прошла отраженная волна, напряжение равно нулю, а ток равен

рис (9.1) Распространение волн в короткозамкнутой линии при включении постоянного тока

В момент времени отраженная волна –E,I₀ дости­гает начала линии. В этот момент генератор посылает в линию но­вую волну напряжения Е, I₀ тока , так как он стремится поддержи­вать в линии напряжение Е. Вторая падающая волна тока накла­дывается на уже текущий в линии ток 2I₀, в результате чего ток в линии принимает значение 3I₀ (рис. 9.1 6).

В момент времени вторая падающая волна тока отражается от конца ли­нии и ток принимает значение 4I₀ , а напряжение спадает до нуля (рис. 9.1 в) и т. д.

Таким образом, при включении постоянного напряжения в короткозамкнутую линию ток равными ступенями увеличивается че­рез промежутки времени . Напряжение во всех точках линииn (кроме конца и начала) периодически изменяется от Е до 0. Если напряжение источника остается неизменным при увеличении тока (при бесконечно мощном источнике), то ток возрастает до бесконеч­ности. В действительности из-за потерь в линии и источнике скачки тока в линии уменьшаются и ток принимает свое предельное зна­чение

Где -внутреннее сопротивление источника;

-сопротивление линии.