Артикул: 1163074

Раздел:Технические дисциплины (106593 шт.) >
  Теоретические основы электротехники (ТОЭ) (21782 шт.) >
  Линии с распределенными параметрами (длинные линии) (349 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 6
Дано
C=10,9 нФ;
L=6,2 мГн;
n=10;
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 6</b><br />Дано<br />C=10,9 нФ; <br />L=6,2 мГн; <br />n=10; <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 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:

Задача 9.2
Известны первичные погонные параметры и длина линии (см. таблицу). Амплитуда напряжения на нагрузке Zн = 100 Ом, подключённой к однородной длинной линии, составляет 1 В, частота воздействия ω = 106 рад/с. Определите длину волны в линии, фазовую скорость, коэффициент отражения в конце линии. Запишите выражения для комплексных амплитуд и мгновенных значений тока и напряжения в линии.
Вариант 20
Дано R0=0 Ом/км; G0=0,5 мкСм/км; L0=0 мГн/км; C0=8 нФ/км; l=105 м=0,105 км; ω=106 рад/с; Zн=100 Ом; U2m=1 В;
Задача 9.2
Известны первичные погонные параметры и длина линии (см. таблицу). Амплитуда напряжения на нагрузке Zн = 100 Ом, подключённой к однородной длинной линии, составляет 1 В, частота воздействия ω = 106 рад/с. Определите длину волны в линии, фазовую скорость, коэффициент отражения в конце линии. Запишите выражения для комплексных амплитуд и мгновенных значений тока и напряжения в линии.
Вариант 1
Дано R0=0 Ом/км; G0=0 мкСм/км; L0=10 мГн/км; C0=5 нФ/км; l=10 м=0,01 км; ω=106 рад/с; Zн=100 Ом; U2m=1 В;
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;
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 20
Дано L=4 мГн/км; C=10 нФ/км; ω=20000 рад/с; Элемент: индуктивность;
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 линии1. 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

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,

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 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).
Задание 1. Запишите формулы расчета вторичных параметров линии с распределенными параметрами, если известны её первичные параметры и частота. 15 бал.