正弦波動
一般に電源電圧
vgは正弦波であることが多く,そうでない場合も周期性の波形であれば,多数の正弦波に分解して考えられるから,電圧,電流が正弦波であるとして解析することは,極めて有用で問題の取り扱いも容易となる。
線路上の電圧
V,電流
Iが正弦波形で変化するとすれば
˙V=˙V0ejωt˙I=˙I0ejωt
となる。
˙V0,
˙I0は電圧,電流の実効値を絶対値とし,位相角を偏角に持つ複素数である。
また,
˙V0,
˙I0は距離の関数で時間には無関係である。
よって,
基本式は次のようになる。
−d˙Vdx=(R+jωL)˙I−d˙Idx=(G+jωC)˙V
また,電信方程式は
d2˙Vdx2=(R+jωL)(G+jωC)˙V
d2˙Idx2=(R+jωL)(G+jωC)˙I
となる。
この微分方程式の一般解は
˙V=˙Ae−˙γx+˙Be˙γx
˙I=˙Ce−˙γx+˙De˙γx
˙γ=√(R+jωL)(G+jωC)
の解が得られる。
˙γは伝搬定数といわれ,
˙A,
˙B,
˙C,
˙Dは境界条件で定まる積分定数(複素数)である。
˙Iを
特性インピーダンスを用いて表すと
˙I=1Z0{˙Ae−˙γx−˙Be˙γx}
C=AZ0
D=BZ0
となる。
分布定数回路
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