Unda Progressiva

Definitio
Onda progressiva est transitoria onda quae perturbationem creat et per lineam transmissionis ad velocitatem constantem propagatur. Huiusmodi onda pro brevi tempore (solum paucis microsecondis durans) existit, tamen potest significativas perturbationes in linea transmissionis causare. Ondae transitoriae in linea transmissionis praecipue ex operationibus ut commutationibus, defectibus, et fulguribus generantur.
Significatio Ondarum Progressivarum
Ondae progressivae partem crucialem ludunt in determinatione tensionum et currentium in variis punctis systematis electrici. Praeterea, in designando insulatores, dispositiva protectiva, insulationem pro apparatibus terminalibus, et coordinationem generalis insulationis in systemate electrico instrumentales sunt.
Specificationes Ondarum Progressivarum
Mathematice, onda progressiva multis modis repraesentari potest. Habetur forma infinita rectangularis ondae vel ondae gradus. Onda progressiva per quattuor attributa specifica characterizatur, sicut in figura infra illustratur.

• Characteristica Ondarum Progressivarum
  Cuspis: Haec repraesentat amplitudinem maximam ondarum et solito in kilovoltis (kV) pro ondis tensionis vel kiloampere (kA) pro ondis currentis mensuratur.

• Frontis: Refertur ad partem ondarum quae cuspide praecedit. Duratio frontis mensuratur ut intervallum temporis ab initio ondarum usque ad momentum quo valorem cuspidis attingit, solito in millisecondis (ms) vel microsecondis (µs) exprimitur.

• Cauda: Cauda ondarum comprehendit portionem quae post cuspis venit. Definitur per tempus elapsum ab initio ondarum usque ad diminutionem amplitudinis ondarum ad 50% valoris cuspidis.
  Polaritas: Haec indicat polaritatem tensionis cuspidis cum valore numerico suo. Exempli gratia, onda positiva cum tensione cuspide 500 kV, duratione frontis 1 µs, et duratione caudae 25 µs denotaretur ut +500/1.0/25.0.

Impetus
Impetus est species specifica ondarum progressivarum quae ex motu electricarum copiarum per conductor originatur. Impetus characterizatur per incrementum rapidissimum et acutum tensionis (frontis acuta), secuta per decrementum minus gradatum tensionis (cauda impetus). Cum huiusmodi impetus ad apparatu terminalia ut casulae cables, transformatores, vel commutatores perveniunt, potest damnum causare si apparatus non sufficienter protegitur.
Ondae Progressivae in Lineis Transmissionis
Linea transmissionis est circuitus parametri distributi, quod significat propagationem ondarum tensionis et currentis supportat. In circuitu parametri distributi, agmen electromagneticum ad velocitatem finitam propagatur. Operationes ut commutationes et eventus ut fulgura non omnia puncta circuitus simul afficiunt. Potius effectus eorum per circuitum in forma ondarum progressivarum et impetus diffunduntur.

Cum linea transmissionis subito ad fontem tensionis per clausuram commutatoris connectitur, tota linea non instantaneo energizatur. Aliisque verbis, tension non statim ad extremum longinquum lineae apparet. Hoc phaenomenon occurrit propter praesentiam constantium distributorum, videlicet inductivitatis (L) et capacitatis (C) in linea sine perdita.

Consideretur longa linea transmissionis cum inductivitate (L) et capacitatis (C) parametri distributi. Sicut in figura infra depictum, haec longa linea concipitur in sectiones minores divisa. Ibi, S representat commutatorem ad initiandum vel terminandum impetus in operationibus commutationis. Quando commutator clauditur, inductivitas L1 initio ut circuitus apertus agit, dum capacitas C1 ut circuitus curtus agit. In illo ipso momento, tension in sectione sequenti mutari non potest quia tension inter capacitor C1 initio nulla est.

Itaque, donec capacitor C1 ad certum levelum cargetur, impossibile est ut capacitor C2 per inductor L2 cargeatur, et processus carcentis inevitabiliter tempus consumit. Idem principium ad tertiam, quartam, et subsequentes sectiones lineae transmissionis applicatur. Proinde, tension in singulis sectionibus paulatim crescit. Hoc gradu crescendi tensionis per conductor transmissionis visualizari potest ut onda tensionis propagans ab uno extremitati lineae ad alteram. Onus currentiale, quod cum onda tensionis concomitantur, agmen magneticum in spatio circumiecto generat. Cum hae ondai ad iuncturas et terminationes in rete electrico perveniunt, reflexio et refractio subiiciuntur. In rete multarum linearum et iuncturarum, unica onda incidentalis plures ondas progressivas initiare potest. Cum ondai se dividant et reflexiones multiplices subiiciant, numerus ondarum significanter augebitur. Tamen, notandum est quod energia totalis ondarum resultantium numquam superare potest energiam ondarum incidentalis originalis, legi fundamentalis conservationis energiae in systematibus electricis observanti.