19-5. Отражение волны с прямоугольным фронтом от конца линии
Отражение от сопротивления. Рассмотрим волну с прямоугольным фронтом
(19-18)
движущуюся по однородной линии и падающую на приемник с активным сопротивлением 
(рис. 19-10, а и б). Когда волна дойдет до конца (рис. 19-10, в), она частично отразится. В рассматриваемом случае падающая волна движется в направлении возрастания 
(в прямом направлении 
и может называться прямой. Отраженная волна движется в обратном направлении и может называться обратной. Однако при исследовании отражения волны удобнее пользоваться понятиями «падающая и отраженная» волны, а не «прямая и обратная».
Для определения условий отражения волны найдем ток в сопротивлении 
Напряжение в конце линии 
ток 
. Поэтому ток отраженной волны 
и напряжение 
Тогда
(19-19)
откуда
Из выражений (19-20) следует, что ток в сопротивлении 
равен току, который получился бы в схеме с источником напряжения 
и сопротивлениями 
включенными последовательно. Напряжение в конце линии 
зависит от величины и знака отраженной волны (рис. 19-10, г). Из (19-19) и (19-20) находим
(19-21)
где 
— коэффициент отражения.
Тогда
(19-23)
Если линия на конце разомкнута 
то 
(см. также гл. 18) и нотр 
готр 
т. е. волна отражается полностью без перемены знака. Напряжение в конце удваивается: 
а ток 
Рис. 19-10.
Если линия на конце короткозамкнута 
, то 
и иотр 
, т. е. волна отражается Полностью с переменой знака. Напряжение в конце линии 
а ток 
Вообще можно сказать, что если сопротивление приемника энергии больше волнового сопротивления линии 
то падающая волна встречает в конце линии большее сопротивление. Ее заряды не успевают стекать через это сопротивление и напряжение в конце линии, обусловленное зарядами, приносимыми волной, возрастает, 
Отраженная волна имеет тот же знак, что и падающая.
Если же 
то, наоборот, через сопротивление 
стекает большее количество зарядов, чем приносится волной; требуется дополнительное поступление зарядов из заряженной линии, что приводит к снижению напряжения в линии. Отраженная волна имеет знак, противоположный знаку падающей, и на конце линии напряжение понижается.
Если 
то 
и отраженной волны нет. Как только волна дойдет до конца, в цепи сразу установится неизменный ток, и вся энергия, доставляемая падающей (бегущей) волной, поглощается в сопротивлении 
При падении отраженной волны на начало линии она должна рассматриваться как падающая, движущаяся в обратном направлении.
Волна, отраженная от начала линии, будет прямой. Рассмотрение таких многократных отражений приведено в конце главы.
Отражение от неоднородности. Если в конце линии имеется узел соединения различных линий или разветвление, то этот узел следует рассматривать как неоднородность, аналогичную некоторому сопротивлению 
, включенному в конце линии.
Рис. 19-11.
Если, например, в конце линии с волновым сопротивлением 
параллельно подключены две линии с волновыми сопротивлениями 
(рис. 19-11, а), то по этим линиям пойдут волны, сумма токов которых равна току, притекающему к узлу по первой линии; такой узел подобен сопротивлению
Все выводы об отражении волны от сопротивления, сделанные выше, могут быть распространены и на рассматриваемое разветвление линий.
