19-7. Качественное рассмотрение переходных процессов в линиях, содержащих сосредоточенные емкости и индуктивности
Как видно из рассмотренных примеров, конденсатор и катушка, включенные в цепь с распределенными параметрами, производят различное действие.
В момент падения волны индуктивность подобна разрыву в месте ее включения, но по мере нарастания тока ее действие все более соответствует короткому замыканию. Емкость, наоборот, в первый момент оказывает действие, подобное короткому замыканию между точками ее включения. По мере того как емкость заряжается, ток через емкость уменьшается. При полной зарядке емкость аналогична разрыву между точками ее включения.
Основываясь на этих рассуждениях, можно рассмотреть прохождение прямоугольной волны через узлы схемы, в которых емкости и индуктивности включены различным образом.
Пусть в месте перехода с одной линии на другую с такими же параметрами параллельно линии включена индуктивность (рис. 19-23, а). Тогда сначала, пока ток в индуктивности не достиг заметной величины, процессы происходят так, как будто бы индуктивности не было вовсе, и ток и напряжение волны при переходе с одной линии На Другую не изменяются. Однако по мере нарастания тока в индуктивности ее влияние становится все больше и ток и напряжение
волны во второй линии уменьшаются. По истечении достаточно большого времени волна от индуктивности отражается полностью, как от короткозамкнутого конца линии, а величина проходящей волны становится равной нулю. Таким образом, с первой линии во вторую поступает импульс с крутым фронтом, затухающий по экспоненциальному закону.
Если в месте перехода с одной линии на другую последовательно с линией включена емкость (рис. 19-23, б), то в первый момент, пока емкость не заряжена, волна проходит через нее, как если бы две линии были включены последовательно.
Рис. 19-23.
По мере зарядки емкости она как бы отключает вторую линию от первой и делает невозможным переход волны с первой линии на вторую.
Если назвать переход волны с одной линии на другую при последовательном включении емкости или индуктивности переходом «через емкость» или «через индуктивность», а при параллельном включении — «мимо емкости» или «мимо индуктивности», то можно заметить следующие закономерности.
При прохождении волны мимо индуктивности или через емкость фронт волны сохраняется крутым и в первый момент при равенстве
волновых сопротивлений линий максимум напряжения (тока) проходящей волны равен напряжению (току) падающей волны. С течением времени напряжение (ток) проходящей волны убывает, снижаясь до нуля.
При прохождении волны через индуктивность или мимо емкости фронт волны сглаживается и напряжение (ток) волны лишь с течением времени при равенстве волновых сопротивлений линий достигает значения напряжения (тока) падающей волны.
Графики распределения напряжений и токов для двух последних случаев представлены на рис. 19-23, в и г.
Рис. 19-24.
Отраженные волны имеют характер, обратный характеру проходящих волн. Если фронт проходящей волны становится пологим, то фронт отраженной волны остается крутым и, наоборот, проходящей волне с крутым фронтом соответствует отраженная волна с пологим фронтом.
Если волна прямоугольной формы имеет ограниченную длину 
(рис. 19-24, а), то ее можно рассматривать как сумму двух волн 
бесконечной длины, равных по абсолютному значению, но противоположных по знаку, сдвинутых одна по отношению к другой на расстояние 
Прохождение такой волны через индуктивность может рассматриваться как наложение токов и напряжений, подобных изображенным на рис. 19-23, в для положительной и отрицательной волн (рис. 19-24, б). Аналогично можно построить кривые напряжения и тока для прохождения импульса мимо индуктивности или мимо емкости, а также через емкость.
