Артикул: 1163071

Раздел:Технические дисциплины (106590 шт.) >
  Теоретические основы электротехники (ТОЭ) (21779 шт.) >
  Линии с распределенными параметрами (длинные линии) (346 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 2
C=11,5 нФ;
L=4,2 мГн;
n=11;
B=π/6;
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 2</b><br />C=11,5 нФ; <br />L=4,2 мГн; <br />n=11; <br />B=π/6; <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:

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

Линия без потерь длиной l=100 (км) работает в режиме согласованной нагрузки. Определить постоянную распространения γ (1/км), если в начале линии напряжение U1=j200 (В), а в конце линии напряжение U2=200 (В).
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 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).
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.
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
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
Задача 5
В месте соединения линий с волновыми сопротивлениями Zв1=300 (Ом) и Zв2=200 (Ом) включен конденсатор с емкостью C=200 (мкФ).
По первой линии движется падающая волна напряжения uп1=300 (В).
Определить ток i2(t)

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 перемычкеРазомкнутая на конце линия без потерь имеет длину 1/3 м. Частота f=150 МГц, фазовая скорость vФ = 3·108 м/с. В начале линии напряжение U1 = 100 B.
Найти U в середине линии.
Вариант 14