Бегущая волна

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Бегущая волнаволновое движение, при котором поверхность равных фаз (фазовые волновые фронты) перемещается с конечной скоростью (постоянной для однородной среды). Примерами могут служить упругие волны в стержне, столбе газа или жидкости, электромагнитная волна вдоль длинной линии или в волноводе[1].

В отличие от стоячих волн, бегущие волны при распространении в среде переносят энергию. С бегущей волной, групповая скорость которой отлична от нуля, связан перенос энергии, импульса или других характеристик процесса[2].

Эволюцию бегущей волны во времени ~t и пространстве ~z можно описать выражением:


y(z,t) = A(z, t)\sin (kz - \omega t + \varphi), \,

где ~A(z,t)амплитудная огибающая волны, ~kволновое число и ~\varphiфаза колебаний. Фазовая скорость ~v_p этой волны даётся выражением


v_p = \frac{\omega}{k}= \lambda f, \,

где ~\lambda — это длина волны.

Частные случаи[править | править вики-текст]

Стоячая волна является частным случаем бегущей волны с ~v_{gr} = 0, где ~v_{gr} — групповая скорость волны.

То есть, две одинаковые периодические бегущие волны (в рамках справедливости принципа суперпозиции), распространяющиеся в противоположных направлениях, образуют стоячую волну[2].

Частично бегущая волна[править | править вики-текст]

Возникает при разных амплитудах.

Характеристика[править | править вики-текст]

Характеризуется или коэффициентом бегучести волны (КБВ), или коэффициентом стоячести волны (KCB), или коэффициентом отражения Г, равным отношению амплитуд встречных волн[2]:

KCB=1/КБВ=(1+|Г|²)/(1-|Г|²)

По линиям передач оптимальная передача энергии требует их согласование: получение в линии режима бегущей волны - KCB=1, Г=0.

Такой режим для цепей с сосредоточенными параметрами будет соответствовать равенству внутреннего сопротивления источника сопротивлению нагрузки.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]