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 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.Задача 1 (вариант 10)
Линии с распределёнными параметрами

Для линии, параметры которой и условия работы заданы, 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
1. График U(у) при заданной нагрузке.
2, График U(у) при холостом ходе или КЗ,

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).
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).
Лабораторная работа №18
«Исследование электрической цепи с распределенными параметрами»

1. Цель работы Целью данной работы является опытное определение особенностей передачи электроэнергии в цепи с распределенными параметрами.

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;
1. Вычислить комплексные сопротивления и проводимость на единицу длины линии .
2. Вычислить волновое сопротивление и постоянную распространения линии.
3. Определить характер волнового сопротивления: если мнимая часть Im(Zc)<0, то сопротивление имеет емкостной характер и емкость равна Cc=1/[ω•Im(Zc)], если мнимая часть Im(Zc)>0, то сопротивление имеет индуктивный характер и индуктивность равна Lc=Im(Zc)/ω.
4. Вычислить фазовую скорость и длину волны линии.
5. Вычислить параметры секции длинной линии.
6. Построить модель схемы длинной линии из 10 секций.
7. Рассчитать распределение напряжения и тока вдоль линии при согласованной нагрузке и построить график распределения.
8. Рассчитать распределение напряжения и тока вдоль линии при холостом ходе графики распределения амплитуд и фаз напряжения и тока вдоль линии.
9. Рассчитать распределение напряжения и тока вдоль линии при коротком замыкании, результат сохранить в виде текстового файла и построить графики распределения амплитуд и фаз напряжения и тока вдоль линии. К концу линии подключить сопротивление номиналом 1 нОм, его ток будет током короткого замыкания линии.
10. Рассчитать распределение напряжения и тока вдоль линии при активной нагрузке, равной удвоенной действительной части характеристического сопротивления Rн = 2Re(Zc). По полученным результатам построить графики распределения амплитуд и фаз напряжения и тока вдоль линии

Линия длиной l=200 (км) с вторичными параметрами Zв = 200ej30° (Ом); γ = 0,0019+jπ/300 (1/км) замкнута на конце. Определить ток I1 в начале линии, если входное напряжение U1=300 (В).
Источник гармонической ЭДС с частотой 100 МГц подключен к разомкнутой на конце воздушной линии длиной 250 см. Волновое сопротивление линии 100 Ом. Комплексная амплитуда тока на входе линии 100 мА. Определите комплексную амплитуду напряжения на выходе линии. Постройте осциллограмму напряжения на выходе линии.Задача 9.4.
Отрезок линии используется в качестве элемента с сосредоточенными параметрами (емкости, индуктивности, изолятора). Определите минимальную длину отрезка и режим его работы (холостой ход, короткое замыкание), если известна частота воздействия ω, первичные параметры линии.
Вариант 1
Дано L=10 мГн/км; C=5 нФ/км; ω=1000 рад/с; Элемент: ёмкость;