分布参数电路(分布参数电路与集总参数电路的区别)

分布参数电路

本文内容来自于互联网，分享分布参数电路(分布参数电路与集总参数电路的区别)

必须考虑电路元件参数分布性的电路。参数的分布性指电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相同。这说明分布参数电路中的电压和电流除了是时间的函数外，还是空间坐标的函数。

　　一个电路应该作为集总参数电路，还是作为分布参数电路，或者说，要不要考虑参数的分布性，取决于其本身的线性尺寸与表征其内部电磁过程的电压、电流的波长之间的关系。若用 l表示电路本身的最大线性尺寸，用λ表示电压或电流的波长，则当不等式

λ>>l

成立时，电路便可视为集总参数电路，否则便需作为分布参数电路处理。

　　在电力系统中，高电压远距离的电力传输线是比较典型的分布参数电路。因为这种电路虽然电压、电流的频率很低(50Hz)，波长很长（6000公里），但其长度却达数百公里甚至几千公里,已可与波长相比拟。另外,在通信系统中所用的信号传输线、发射天线和接收天线等的实际尺寸并不太长，但传送的信号却频率高、波长短，所以也应作为分布参数电路处理。

　　研究分布参数电路时，常以具有两条平行导线、而且参数沿线均匀分布的传输线为对象。这种传输线称为均匀传输线（或均匀长线）。作这样的选择是因为实际应用的传输线可以等效转换成具有两条平行导线形式的传输线，而且这种均匀的传输线容易分析。

　　简史 对分布参数电路的研究始于19世纪中叶。1856年物理学家开尔文针对当时利用海底电缆传送电报出现的信号延迟、畸变和变弱的现象，首先提出了海底电缆的理论，成为研究分布参数电路的先驱。1893年，英国工程师O.亥维赛利用J.C.麦克斯韦的自由空间电磁波理论,对二线传输线（包括同轴传输线）导引的电磁波,首次提出了简明而又普遍化的解释，从而全面地建立了传输线（长线）的经典理论。

　　分析方法 　在电路理论中，对分布参数电路进行分析时，首先是建立模型。建立模型采用的是无限逼近法。这种方法是将分析对象（例如均匀传输线）设想为许多个无穷小长度元dχ。由于长度元dχ是无穷小量，在这些长度元的范围内参数可以集中。于是，每个长度元可以抽象成一个集总参数电路。而这些集总参数电路级联而成的链形电路就成为整个均匀传输线的电路模型。显然，只有无穷小长度元dχ的个数为无限多时，链形电路才能准确地代表均匀传输线。接着是根据模型写方程。方程是参照长度元dχ抽象成的集总参数电路，利用KCL和KVL(见基尔霍夫定律)写出的。它是一个偏微分方程组。最后是解方程求解答，再根据解答讨论电路（即传输线）的性能。

　　如果建模完成后，再用合适的实际电阻器、电感器和电容器来实现，便可得到一个线性尺寸很小的称为人工线的实际链形电路。这就提供了对传输线进行实验研究的条件。人们可以在实验室内利用很短的人工线实现对长达几百公里，甚而上千公里的输电线上的各种工作状态的观察和各种数据的测量。