Артикул: 1163072

Раздел:Технические дисциплины (106591 шт.) >
  Теоретические основы электротехники (ТОЭ) (21780 шт.) >
  Линии с распределенными параметрами (длинные линии) (347 шт.)

Название или условие:
Цепи с распределенными параметрами в установившемся режиме.
Лабораторная работа №21

ФИЗИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В ОДНОРОДНОЙ ДЛИННОЙ ЛИНИИ
Вариант 4
Дано
C=10,3 нФ;
L=9 мГн;
n=11;
B=π/10;
U1=1,5 В;

Описание:
Текст задания подготовительной работы
1. Рассчитать по заданным в табл.21.1 значениям индуктивности L и ёмкости С граничную частоту fгр , рабочую частоту fр, характеристическое сопротивление Zc на рабочей частоте звена схемы - низкочастотного П-фильтра.
2. Рассчитать коэффициент фазы β в однородной длинной линии на рабочей частоте fр , полагая фазовую скорость распространения электромагнитных волн в линии равной скорости света (воздушная линия).
3. По заданному в табл.21.1 коэффициенту фазы В звена цепной схемы и определенному в п.2 коэффициенту фазы однородной длинной линии рассчитать длину l однородной длинной линии, эквивалентной одному звену цепной схемы.
4. Привести формулу распределения напряжения вдоль однородной длинной линии без потерь U(x) при условии, что x отсчитывается от начала линии, т.е. от места подключения источника напряжения. Рассчитать и построить графики распределения модуля действующего значения напряжения вдоль цепной схемы, состоящей из n звеньев (см.табл.21.1) для следующих режимов:
а) при согласованной нагрузке;
б) в режиме холостого хода;
в) в режиме короткого замыкания.
При построении графиков принять напряжение на входе линии U1=1,5 В.
5. Привести формулу для определения коэффициента фазы В низкочастотного реактивного фильтра типа К в полосе пропускания по известным модулям действующих значений напряжений на входе и выходе фильтра в режиме холостого хода, если В<π/2.

Рабочее задание
1. Определить опытным путем индуктивность L и ёмкость C звена цепной схемы. Измерения проводить по схемам рис.21.2, 21.3 (см. методические указания). Сравнить измеренные значения L и С с заданными в табл.21.1.
2. По измеренным значениям L, С и заданному в табл.21.1 коэффициенту фазы β звена рассчитать граничную частоту, рабочую частоту, характеристическое сопротивление звена на рабочей частоте. Сравнить результаты расчетов с результатами, полученными в п.1 задания на подготовительную работу.
3. Собрать цепную схему из m=π/(2β) звеньев и осуществить в ней режим короткого замыкания. Экспериментально подобрать рабочую частоту fр’, по минимуму входного тока данной цепной схемы. Сравнить fр’ и fр, найденную в п.2 рабочего задания.
4. Измерить напряжения на входе и выходе одного звена в режиме холостого хода при частоте fр’. По измеренным напряжениям вычислить коэффициент фазы звена B и сравнить его значение с заданным в табл.21.1.(при работе на ПК-рис.21.1.пк).
5. Собрать цепную схему, состоящую из n звеньев. Экспериментально исследовать( на физическом стенде или на ПК) распределение действующего значения напряжения вдоль цепной схемы на рабочей частоте fр’ при напряжении на входе U1=1,5 В для следующих режимов:
а) согласованная нагрузка (при работе на ПК- рис.21.2.пк. для варианта №1 с семью отрезками линий);
б) холостой ход (рис.21.3.пк при работе на ПК);
в) короткое замыкание (рис.21.4.пк при работе на ПК).
6. Записать мгновенное значение напряжения на выходе второго звена и в конце цепной схемы, состоящей из n звеньев, в режимах холостого хода и при согласованной нагрузке, считая начальную фазу напряжения на входе цепной схемы равной нулю. Измерить с помощью фазометра начальные фазы написанных напряжений.

Подробное решение в WORD+файл MathCad+7 файлов Multisim



Изображение предварительного просмотра:

<b>Цепи с распределенными параметрами в установившемся режиме. <br />Лабораторная работа №21</b>  <br />ФИЗИЧЕСКОЕ  И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В ОДНОРОДНОЙ ДЛИННОЙ ЛИНИИ<br /> <b>Вариант 4</b><br />Дано<br />C=10,3 нФ; <br />L=9 мГн; <br />n=11; <br />B=π/10; <br />U1=1,5 В;

Процесс покупки очень прост и состоит всего из пары действий:
1. После нажатия кнопки «Купить» вы перейдете на сайт платежной системы, где можете выбрать наиболее удобный для вас способ оплаты (банковские карты, электронные деньги, с баланса мобильного телефона, через банкоматы, терминалы, в салонах сотовой связи и множество других способов)
2. После успешной оплаты нажмите ссылку «Вернуться в магазин» и вы снова окажетесь на странице описания задачи, где вместо зеленой кнопки «Купить» будет синяя кнопка «Скачать»
3. Если вы оплатили, но по каким-то причинам не смогли скачать заказ (например, случайно закрылось окно), то просто сообщите нам на почту или в чате артикул задачи, способ и время оплаты и мы отправим вам файл.
Условия доставки:
Получение файла осуществляется самостоятельно по ссылке, которая генерируется после оплаты. В случае технических сбоев или ошибок мозно обратиться к администраторам в чате или на электронную почту и файл будет вам отправлен.
Условия отказа от заказа:
Отказаться возможно в случае несоответсвия поулченного файла его описанию на странице заказа.
Возврат денежных средств осуществляется администраторами сайта по заявке в чате или на электронной почте в течении суток.

Похожие задания:

Даны первичные параметры линии:
R0=5 (Ом/км); L0=6,71•10-3 (Гн/км);
G0=5•10-5 (См/км); С0=2,5•10-8 (Ф/км).
Определить при ω=2000 (р/с) волновое сопротивление Zв.
На конце линии с волновым сопротивлением 50 Ом включен резистор с сопротивлением 150 Ом. Длина волны в линии 4 м. Изобразите график распределения амплитуды тока вдоль линии, если комплексная амплитуда тока падающей волны в нагрузке равна 1 мА. Постройте векторные диаграммы токов распространения падающей, отраженной и суммарной волн в первом от нагрузки минимуме распределения амплитуды тока.
Цепи с распределенными параметрами в установившемся режиме.
Лабораторная работа №21

ФИЗИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В ОДНОРОДНОЙ ДЛИННОЙ ЛИНИИ
Вариант 1
Дано
C=11,6 нФ;
L=6,55 мГн;
n=7;
B=π/8;
U1=1,5 В;

Задача 1. Расчет установившегося режима длинной линии
Линия без потерь задана одним из первичных параметров L0 или C0. Известно соотношение длины волны λ и длины линии l, сопротивление нагрузки линии Zн, частота синусоидального источника питания f. Режим работы задаётся действующим значение тока или напряжения в начале или в конце линии. Требуется
1. Определить входное сопротивление нагруженной линии.
2. Рассчитать режимы работы источника и нагрузки (определить U1, I2, U2, I2, действующее значение одной из этих функций задано)
3. Рассчитать и построить эпюры распределения действующих значений тока и напряжения вдоль линии.
4. Записать пространственно-временные функции тока и напряжения как результат наложения прямой и обратной бегущих волн.
Вариант 129
Дано (по первой и второй цифрам кода)
U2=20 В;
f=1000 Гц;
C0=8 нФ/км;
l/λ=1,5;
Zн=500+0j Ом;

9.18
В воздушных линиях без потерь, длительное время находившихся под напряжением 100 кВ, произошел обрыв на расстоянии от источника напряжения 2/3 длины первой линии. Построить графики распределения u, i вдоль линий для момента времени t1 = 140 мкс после коммутации (см. вышеприведенную схему).

Практическая работа № 2
По заданным вторичным параметрам однородной длинной линии длиной l км, волновом сопротивлении Ом, коэффициенте распространения однородной линии γ 1/км и частоте f Гц определить входное сопротивление в режиме холостого хода и короткого замыкания, если напряжение источника питающего линию изменяется по закону u = U1msinωt, где U1m = 115000 В.
Вариант 13

Источник гармонической ЭДС с частотой 100 МГц подключен к закороченной на конце воздушной линии длиной 50 см. Волновое сопротивление линии 100 Ом. Комплексная амплитуда напряжения на входе линии 300 В. Определите комплексную амплитуду тока в закорачивающей перемычке. Постройте осциллограмму тока в закорачивающей перемычкеЗадача 3
Линия без потерь длиной l=100 (км) с фазовой скоростью Vф = 3•105 (км/с) работает в режиме согласованной нагрузки на частоте f = 2•103 (Гц). Определить ток I2 в конце линии, если в начале линии ток I1= 4 (A).
1. Требуется найти напряжения и токи после коммутации в любой точке линии в зависимости от времени: u(x,t), i(x,t), при ограничении t≤t*.
2. Для найденных функций построить графики распределения напряжений и токов вдоль линии через заданное время t* после коммутации
3. Построить графики изменения токов и напряжений в заданной точке линии A за время t≤t* после коммутации.
Схема 27 Группа 1
Дано
U=110 кВ;
l1=180 км;
l2=60 км;
l3=90 км;
z1=350 Ом;
z2=350 Ом;
z3=40 Ом;
L1=300 мГн;
L2=75 мГн;
R1=50 Ом;
R2=250 Ом;
C1=10 мкФ;
C2=0,5 мкФ;
v1=3•105 км/с;
v2=3•105 км/с;
v3=1,5•105 км/с;
t*=0,9 мс;
a=9 км;

В месте соединения линий с волновыми сопротивлениями Zв1=100 (Ом) и Zв2=300 (Ом) включена катушка с индуктивностью L=0,5 (Гн). По первой линии движется падающая волна напряжения uп1=100 (В). Определить закон изменения во времени отраженной волны тока iотр1(t).