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:

Задача 4
Линия без потерь с волновым сопротивлением Zв=200 (Ом), нагруженная на последовательное соединение R=200 (Ом) и L=0.25 (Гн), включается на постоянное напряжение U0=200 (В). Определить закон изменения во времени отраженной волны напряжения uотр(t).
Источник гармонической ЭДС с частотой 100 МГц подключен к разомкнутой на конце воздушной линии длиной 250 см. Волновое сопротивление линии 100 Ом. Комплексная амплитуда напряжения на входе линии j100 В. Определите комплексную амплитуду напряжения на выходе линии. Постройте осциллограмму напряжения на выходе линии.
Практическая работа № 1
1. По заданным вторичным параметрам однородной линии
Длина линии, l= 12,7 км
Погонное продольное активное сопротивление, R0 = 97,2 Ом/км;
Погонная продольная индуктивность, L0 = 7,5*10-3 Гн/км;
Погонная поперечная емкость, С0 = 6,4*10-9 Ф/км;
Погонная поперечная проводимость, G0 = 0,82*10-6 Ф/км;
Частота сигнала, f = 8000 Гц;
рассчитать вторичные параметры однородной линии: коэффициент распространения γ, волновое сопротивление , длину волны λ и фазовую скорость Vф.
2. По аналогии с предыдущим определяем волновое сопротивление; коэффициент распространения; длину волны и фазовую скорость для различных частот 250 Гц; 450 Гц; 2450 Гц и 5050 Гц. Данные расчетов сводим в таблицу 1.
По результатам расчета построить зависимости α = φ(f) и β = φ(f)
Вариант 13
Вариант 18.
Линия без потерь длиной λ/6 разомкнута на конце. Zc = 100 Ом. В начале линии U1 = 100 В. Найти I в середине линии.
Определить волновые и первичные параметры электрической лини, если для частоты f = 1500 Гц получены:
Zкз=740•e-j10°30', Ом;
Zхх=563•e-j21°, Ом;
При длине l=200 км бронзовой линии.
Для линии, параметры которой и условия работы заданы в табл.1, определить:
1. Комплексные напряжение и ток в начале линии, а также коэффициент полезного действия
2. Приняв заданную линию за линию без потерь (R0 = 0 и G0 = 0) построить график распределения действующего значения напряжения вдоль линии при заданной нагрузке и при холостом ходе линии или коротком замыкании на выходных зажимах, если напряжение на входе линии равно определенному в п.1.
Содержание графической части:
График U(y) при заданной нагрузке
График U(y) при холостом ходе или КЗ
Вариант 9
Дано f=900 Гц;
l=114 км;
R0=9,6 Ом/км;
C0=7,4•10-9 Ф/км;
L0=5,4•10-3 Гн/км;
G0=0,725•10-6 См/км;
I2=24,4•e3°12'j=24,4•e3,2°j мА;
Zн=1800•e→-8°12'j=1800•e-8,2°j Ом;
Линия без потерь нагружена на индуктивное сопротивление численно равное 0,5Zв. Частота f=300 МГц, фазовая скорость v = 3•108 м/с. В конце линии напряжение U2 = 100 В. Найти напряжение на расстоянии 1/12 м от конца линии
N = 8, n = 6
Линия с волновым сопротивлением Zс = 50+10n Ом нагружена на активное сопротивление Rн = 200-5n Ом. Длина линии l = λ(1+0,3N). Построить распределение U(x) и I(x), если на входе линии U1 = 100+20n В
N = 8; n = 6
Цепи с распределенными параметрами в установившемся режиме.
Лабораторная работа №21

ФИЗИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В ОДНОРОДНОЙ ДЛИННОЙ ЛИНИИ
Вариант 2
C=11,5 нФ;
L=4,2 мГн;
n=11;
B=π/6;
U1=1,5 В;

Задача 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).