Артикул: 1163070

Раздел:Технические дисциплины (106589 шт.) >
  Теоретические основы электротехники (ТОЭ) (21778 шт.) >
  Линии с распределенными параметрами (длинные линии) (345 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 1
Дано
C=11,6 нФ;
L=6,55 мГн;
n=7;
B=π/8;
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



Поисковые тэги: 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 1</b><br />Дано <br />C=11,6 нФ; <br />L=6,55 мГн; <br />n=7; <br />B=π/8; <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 можно обратиться к администраторам в чате или на электронную почту и файл будет вам отправлен.
Условия отказа от заказа:
Отказаться возможно в случае несоответсвия полученного 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:

Задание 1. Для длинной линии при частоте 50 Гц известны: γ=10-3·ej80◦ 1/км и Zc=400·ej8◦ Ом. Определите ro и Co. 25 бал.Задание 1. Длинная линия имеет первичные параметры: r0 = 0.1 Ом/км; L0 = 2 мГн/км; G0 = 4•10-8 См/км; C0 = 8•10-9 Ф/км и работает на постоянном токе в режиме согласованной нагрузки. Определите её КПД, если длина линии 600 км.
Задача 3.4. Установившиеся процессы в линии с распределёнными параметрами.
По заданным в таблице 3.3 параметрам линии (R0; L0; G0; С0), частоте f, длине линии l, комплексным значениям напряжения U2 и 2 I в конце линии, сопротивлению нагрузки Zн требуется:
1. Рассчитать напряжение U1 и ток I1 ̇ в начале линии, активную Р и полную S мощности в начале и конце линии, а также КПД линии.
2. Полагая, что линия п.1 стала линией без потерь (R0 = G0 = 0), а нагрузка на конце линии стала активной и равной модулю комплексной нагрузки в п.1, определить напряжение U1 ̇ и ток I1 ̇ в начале линии, а также длину электромагнитной волны λ.
3. Для линии без потерь п. 2 построить график распределения действующего значения напряжения вдоль линии в функции координаты y.
Вариант 14
Дано
f=4330 Гц;
l=21 км;
R0=102 Ом/км;
C0=4.2•10-9 Ф/км;
L0=6.4•10-3 Гн/км;
G0=3.3•10-6 См/км;
I2=16.3·ej15°22' В;
=800e-j15°22',Ом
Задача 9.3
Известны первичные погонные параметры, длина линии, режим работы. Начертите график распределения амплитуд тока и напряжения вдоль линии. Частота воздействия ω = 106 рад/с, амплитуда 1В.
Вариант 20
Дано L=11 мГн/км; C=18 нФ/км; L=105 м=0,105 км; Zн=0 Ом;
Задача 9.1
Известны первичные погонные параметры длинной линии. Определите операторные погонные сопротивление и проводимость, волновое сопротивление, коэффициент распространения. Выберите определения, характеризующие рассматриваемую линию: однородная, резистивная, без потерь, безиндуктивная, безъёмкостная.
Вариант 20
Дано R=0 Ом/км; G=0,5 мкСм/км; L=0 мГн/км; C=8 нФ/км;
Линия без потерь с волновым сопротивлением Zв=400 (Ом), нагруженная на последовательно соединённые R=200 (Ом) и C=200 (мкФ), включается на постоянное напряжение U0=300 (В). Определить закон изменения во времени напряжения u2(t) в конце линии.
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).2. На конце линии с волновым сопротивлением 100 Ом включена индуктивность 3 мкГн. Изобразите нормированный график распределения амплитуды тока вдоль линии при частоте 108 рад/с. Как оно изменится, если индуктивность нагрузки увеличить в 2 раза?
1. Источник гармонической ЭДС с частотой 300 МГц подключен к разомкнутой на конце воздушной линии передачи длиной 2,5 м. Амплитуда напряжения на входе линии 10 В, начальная фаза равна нулю. Постройте осциллограмму напряжения на выходе линии3. На выходе линии передачи с волновым сопротивлением 100 Ом подключен резистор с сопротивлением 150 Ом, частота источника 300 МГц. Изобразите нормированные графики распределения амплитуд напряжения и тока вдоль линии.