什么是集總參數(shù)和分布參數(shù)

什么是集總參數(shù)和分布參數(shù)

組成電路模型的元件，都是能反映實(shí)際電路中元件主要物理特征的理想元件，由于電路中實(shí)際元件在工作過程中和電磁現(xiàn)象有關(guān)，因此有三種最基本的理想電路元件：表示消耗電能的理想電阻元件R；表示貯存電場(chǎng)能的理想電容元件C；表示貯存磁場(chǎng)能的理想電感元件L，當(dāng)實(shí)際電路的尺寸遠(yuǎn)小于電路工作時(shí)電磁波的波長時(shí)，可以把元件的作用集總在一起，用一個(gè)或有限個(gè)R、L、C元件來加以描述，這樣的電路參數(shù)叫做集總參數(shù)。而集總參數(shù)元件則是每一個(gè)具有兩個(gè)端鈕的元件，從一個(gè)端鈕流入的電流等于從另一個(gè)端鈕流出的電流；端鈕間的電壓為單值量。

參數(shù)的分布性指電路中同一瞬間相鄰兩點(diǎn)的電位和電流都不相同。這說明分布參數(shù)電路中的電壓和電流除了是時(shí)間的函數(shù)外，還是空間坐標(biāo)的函數(shù)。

一個(gè)電路應(yīng)該作為集總參數(shù)電路，還是作為分布參數(shù)電路，或者說，要不要考慮參數(shù)的分布性，取決于其本身的線性尺寸與表征其內(nèi)部電磁過程的電壓、電流的波長之間的關(guān)系。若用 l表示電路本身的最大線性尺寸，用λ表示電壓或電流的波長，則當(dāng)不等式 λ>>l 成立，電路便可視為集總參數(shù)電路，否則便需作為分布參數(shù)電路處理。電力系統(tǒng)中，遠(yuǎn)距離的高壓電力傳輸線即是典型的分布參數(shù)電路 ，因50赫芝的電流 、電壓其波長雖為 6000 千米，但線路長度達(dá)幾百甚至幾千千米，已可與波長相比。通信系統(tǒng)中發(fā)射天線等的實(shí)際尺寸雖不太長，但發(fā)射信號(hào)頻率高、波長短 ，也應(yīng)作分布參數(shù)電路處理。

研究分布參數(shù)電路時(shí)，常以具有兩條平行導(dǎo)線、而且參數(shù)沿線均勻分布的傳輸線為對(duì)象。這種傳輸線稱為均勻傳輸線（或均勻長線）。作這樣的選擇是因?yàn)閷?shí)際應(yīng)用的傳輸線可以等效轉(zhuǎn)換成具有兩條平行導(dǎo)線形式的傳輸線，而且這種均勻的傳輸線容易分析。

傳輸線是傳送能量或信號(hào)的各種傳輸線的總稱。其中包括電力傳輸線、電信傳輸線、天線等。傳輸線又稱長線。由于它具有在空間某個(gè)方向上其長度已可與其內(nèi)部電壓、電流的波長相比擬，而必須考慮參數(shù)分布性的特征，所以是典型的分布參數(shù)電路。在電路理論中討論傳輸線時(shí)以均勻傳輸線作為對(duì)象。均勻傳輸線是指參數(shù)沿線均勻分布的二線傳輸線,其基本參數(shù),或稱原參數(shù)是R0、L0、C0和G0。其中R0 代表單位長度線（包括來線與回線）的電阻；L0代表單位長度來線與回線形成的電感；C0和G0分別代表單位長度來線與回線間的電容和漏電導(dǎo)。這些參數(shù)是由導(dǎo)線所用的材料、截面的幾何形狀與尺寸、導(dǎo)線間的距離，以及導(dǎo)線周圍介質(zhì)決定的。在高頻和低頻高電壓下它們都有近似的計(jì)算公式。