Основы теории. Простейшим и наиболее простым примером цепей с распределёнными параметрами является линии электропередач

Простейшим и наиболее простым примером цепей с распределёнными параметрами является линии электропередач. Провода, по которым протекает ток, обладают омическим и индуктивным сопротивлением. Из-за наличия падений напряжения в проводах напряжение в отдельных точках линии оказывается зависимым как от времени, так и от координаты исследуемой точки. Вследствие не идеальности изоляции часть тока теряется на активную и ёмкостную утечку тока межу проводами. Таким образом, ток в конце линии оказывается не равным току в начале линии и также является функцией времени и координаты.

Одним из способов представления цепи с распределёнными параметрами является четырёхполюсник на элементах с сосредоточенными параметрами. Величины R, L, G и С обычно даются на единицу длины линии и называются первичными. Для практических расчётов их необходимо пересчитать на реальную длину линии.

В зависимости от конкретного типоисполнения линии некоторые элементы схемы замещения можно не учитывать. Так для коротких воздушных линий электропередач низкого напряжения без существенного снижения точности расчёта можно пренебречь элементами G и С.

В компьютерных программах иногда имеются модели линий. Так в программе Микрокап имеется элемент TLine, включающий в себя удельные R, L, C параметры линии и её длину. Параметр G можно учесть, дополняя элемент линии сопротивлением.

Для практических расчётов часто используют вторичные параметры линий: коэффициент распространения и волновое сопротивление . Вторичные параметры позволяют записывать уравнение четырёхполюсника схемы замещения в виде

.

При известной схеме замещения цепи с распределёнными параметрами расчёт такой цепи особых трудностей не представляет.

В зависимости от поставленной задачи линию электропередач можно представить одним четырёхполюсником, либо последовательностью из нескольких четырёхполюсников (не более 20). Каждый из последовательно соединённых четырёхполюсников должен отражать только часть длины всей линии.

Примером необходимости представления линии рядом звеньев является расчёт цепей с распределённой по длине линии нагрузкой. Оказывается, что приёмник, находящийся вблизи источника энергии, имеет совсем иное напряжение сети, чем приёмник, находящийся в конце линии.