ПОТУЖНІСТЬ В ЛІНІЇ БЕЗ ВТРАТ

За наявності стоячих хвиль з вузлами, коли амплітуди падаючої та відбитої хвиль однакові, а саме при холостому ході, короткому замиканні або чисто реактивному навантаженню, потужність в вузлах напруги та струму дорівнює нулю. В інших точках лінії потужність реактивна, бо напруга і струм зсунуті по фазі на 90⁰.

В цьому випадку енергія не передається вздовж лінії, а відбувається лише обмін енергією між електричним і магнітним полями на дільницях ліній, обмежених вузлами напруги і струму.

Якщо в лінії є втрати або приймач споживає активну потужність, то вузли зникають, амплітуда падаючої хвилі перевищує амплітуду відбитої вільні і за рахунок різніці амплітуд відбувається процес передачі енергії вздовж лінії.

Максимум діючого значення напруги одержується при збігу по фазі падаючої і відбитої хвиль напруги, а мінімум - при фазовому зрушенні між ними в 180⁰; у відповідності з (1.38)

(1.45)

Максимум струму одержується тоді, коли падача і відбита хвилі струму знаходяться в протифазі, а мінімум - при збігу їх по фазі

(1.46)

На підставі (1.45) і (1.46) можна укласти, що

(1.47)

Якщо втрати в лінії будуть відсутні, то вся активна потужність надходить у приймач, отже,

Звідки можна довести, що

З допомогою цього виразу легко обчислюється активна потужність в лінії без втрат.

Разом з тим воно показує, що при гранично допустимій (з точки зору діелектричної міцності ізоляції) напрузі U_max активна потужність, що передається, тим більше, чим вище коефіцієнт біжучої хвилі, т. ч. чим менше відбиття. Максимум потужності,що передається, настає при погодженому навантаженні (Z₂=Z_в), коли U_max=U_min чи K_б=1.

При непогодженому навантаженні в лінії частина енергії витрачається на відбивання. Оскільки діючі значення напруг падаючої і відбитої хвиль U_п та U_o для всіх точок лінії без втрат незмінні, то, очевидно,

Звідси видно, що потужність хвилі (P_п =U_n²/Z_в) складається з корисної потужності, що споживається приймачем (Р), і потужності відбитої хвилі (Pо=U_о²/Z_в,).

Відношення корисної потужності до потужності падаючої хвилі дорівнює