Linjat transmetuese

Hyrje

Nga teoria e fushave elektromagnetike është e njohur se energjia bartet nëpërmjet fushës elektromagnetike. Kjo fushë prej gjeneratorit deri te shpenzuesi gjithmonë pëphapet në formë të valëve elektromagnetike. Në mënyrë që kjo bartje e energjisë të kanalizohet(përcjellet) prej gjeneratorit deri te shpenzuesi nëpër rrugë të caktuara,përdoren sisteme të ndryshme.Për rastin e frekuencave të ulëta kjo lidhje e gjeneratorit me shpenzuesin bëhet nëpërmjet dy përçuesve,me ç'rast forma e përçuesve nuk është e rëndësishme. Kuptimi linjë transmetuese përfshinë përçuesit për bartje të energjisë,përçuesit e telefonisë, linjën koaksiale për bartjen e sinjalit audio dhe TV ose për bartjen e të dhënave në kompjuter,fibrat optikë etj. Në esencë,linja transmetuese është rrjet me dy hyrje(katërpolar). Rëndom në hyrje të linjës ndodhet gjeneratori me rezistencën e tij të brendëshme qe paraqitet si qark i gjeneratorit, i përbërë nga burimi Vg i lidhur në seri me rezistenën Rg.Në dalje, ku pranohet sinjali, rëndom ndodhet shpenzuesi(ngarkesa) që njihet si qarku i ngarkesës.

Klasifikimi i linjave transmetuese

Linjat transmetuese klasifikohen në dy lloje kryesore:

1.Linjat transmetuese të tipit TEM(transversale elektromagnetike).Valët që përhapen përgjatë kësaj linje karakterizohen

me fushën elektrike dhe magnetike të cilat janë transversale në drejtimin e përhapjes së valës.Ky lloj i përhapjes së valës quhet modi TEM.Shebumll tipik është linja kosksiale në të cilën vijat e fushës elektrike janë radiale ndërmjet dy përçuesve, dhe janë normal në vijat e fushës magnetike.Shembull tjetër është linja me dy përçues dhe linja e përbërë nga dy pllaka paralele, gjithashtu me disa përjashtime edhe linja mikroshiritore konsiderohet e tipit TEM.Veti e përbashkët e linjave të tipit TEM është se ajo përbëhet nga dy sipërfaqe përçuese paralele.

2.Linjat transmetuese te rendeve të larta.Përhapja e valëve te këto linja ka së paku një komponent të theksuar të fushës

në drejtim të përhapjes.Përçuesi i zbrazët,linjat optike etj. janë shembuj të linjave të këtilla.

Modeli i linjave

Shqyrtimi i linjave transmetuese fillon me modelimin e saj nëpërmjet elementëve të qarqeve elektrike,dhe në atë rast mund të zbatohen ligjet e Kirhofit për të arritur deri te ekuacionet e linjës që njihen si ekuacione telegrafike.Nëpërmjet këtyre ekuacioneve mund të përcaktohet tensioni dhe rryma në çfardo pike të linjës.Praktikisht linja paraqet dy përçues paralelë pa marrë parasysh formën e linjës.Për të arritur deri te modeli i linjës , përçuesit paralelë ndahen në pjesë të vogla(infinitezimale) me gjatësi Δz dhe secila pjesë(seksion) i linjës pastaj ekuivalentohet me elemente te qarkut.Kjo paraqitje e linjës, quhet modeli i linjës me elemente të qarkut,dhe përbëhet nga katër elementë bazë,të cilat në vazhdim do të quhen parametra të linjës.

Këta parametra janë:

•R^'-rezistenca e të dy perçuesve në njësi të gjatësisë (O/m)

•L^'-induktiviteti i të dy përçuesve në njësi të gjatësisë (H/m)

•C^'-kapaciteti i të dy përçuesve në njësi të gjatësisë (F/m)

•G^'-përçueshmëria e të dy përçuesve në njësi të gjatësisë (S/m)

Përderisa katër parametrat e linjës kanë shprehje të ndryshme për lloje të ndryshme të linjave,modeli i cili e ekuivalenton linjën,i paraqitur në figurë vlen për të gjitha llojet e linjave të tipit TEM.

Ekuacionet e linjës transmetuese

Linja transmetuese rëndom shërben për lidhjen e gjeneratorit me shpenzuesin.Për të përcaktuar ekuacionet për tensionin dhe rrymën në linjë,le të shqyrtohet një seksion i linjës me gjatësi shumë të vogël Δz.Madhësitë v(z,t) dhe i(z,t) paraqesin vlerën momentale te tensionit dhe rrymës.

Nëse në hyrje të linjës kemi tensionin v(z,t) dhe rrymën i(z,t) kurse në dalje të linjës rryma përkatësisht tensioni do të jenë v(z+Δz,t) dhe i(z+Δz,t).Duke zbatuar ligjin e Kirhofit për tensione fitohet:

${\frac {\partial V(z)}{\partial z}}=-(R+j\omega L)I(z)$

${\frac {\partial I(z)}{\partial z}}=-(G+j\omega C)V(z)$

Referimet

L.Ahma,Fusha dhe valë elektromagnetike,Ligjërata,FIEK 2011

Telegrapher's equations

Transmission line