POLITECHNIKA LUBELSKA
WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI I INFORMATYKI
Nazwiska i imiona studentów :
|
Symbol grupy
|
||||||
Data wyk. Ćwiczenia
|
Symbol ćwiczenia
11
|
Temat zadania : Model linii długiej . |
|||||
|
ZALICZENIE |
|
|
Ocena
|
Data |
Podpis |
|
Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zbadanie modelu linii długiej .
Do czynienia z linią długą mamy wtedy kiedy długość linii stanowiącej element obwodu jest rzędu długości fali elektromagnetycznej na której linia pracuje .
Linię długą możemy przedstawić w schemacie zastępczym R L C .
Jest to schemat zastępczy linii długiej gdzie :
Podłużnie:
R0 - rezystancja jednostkowa linii , wyrażona w Ω/m
L0 - indukcyjność jednostkowa linii , wyrażona w H/m
Poprzecznie
G0 - konduktancja jednostkowa linii , wyrażona w S/m
C0 - Pojemność jednostkowa linii , wyrażona w F/m
Badania linii długiej zostały przeprowadzone na linii długiej wykonanej z rurek miedzianych o średnicy zewnętrznej dz = 8mm i wewnętrznej dw = 5mm ułożonych w odległości d= 20mm .
Schemat blokowy badanej linii .
Linia długa jest sprzężona indukcyjne z generatorem który wytwarza drgania o częstotliwości f≈180MHz .
Do wykonania pomiarów linii długiej należy najpierw dokonać obliczeń impedancji falowej z zależności
gdzie L i C wyliczamy z zależności :
Tabela przeprowadzonych pomiarów dla poszczególnych stanów pracy generatora .
Lp. |
X [cm] |
Wskaźniki |
Stan pracy linii |
|
|
|
napięcia |
Prądu |
|
1 |
0 |
Max |
|
Jałowy |
2 |
35 |
Min |
|
|
3 |
80 |
Max |
|
|
4 |
120 |
Min |
|
|
5 |
140 |
Max |
|
|
1 |
0 |
|
Min |
|
2 |
55 |
|
Max |
|
3 |
85 |
|
Min |
|
4 |
125 |
|
Max |
|
5 |
137 |
|
Min |
|
6 |
145 |
|
Max |
|
1 |
0 |
Min |
|
Zwarcia |
2 |
40 |
Max |
|
|
3 |
80 |
Min |
|
|
4 |
100 |
Max |
|
|
5 |
120 |
Min |
|
|
6 |
135 |
Max |
|
|
7 |
150 |
Min |
|
|
1 |
0 |
|
Max |
|
2 |
40 |
|
Min |
|
3 |
80 |
|
Max |
|
4 |
120 |
|
Min |
|
5 |
145 |
|
Max |
|
1 |
0 |
Min |
|
Reaktancyjny |
2 |
40 |
Max |
|
|
3 |
80 |
Min |
|
|
4 |
105 |
Max |
|
|
5 |
150 |
Min |
|
|
1 |
0 |
|
Max |
|
2 |
45 |
|
Min |
|
3 |
85 |
|
Max |
|
4 |
130 |
|
Min |
|
5 |
145 |
|
Max |
|
Przy obciążeniu ZC nie zostały zanotowane żadnego świecenia . |
ZC |
W celu analitycznego wyznaczenia wartości przebiegów wartości i prądów skorzystałem z następujących zależności : W celu wykonania powyższych obliczeń należy wyznaczyć współczynniki α i β . Współczynniki te wyznaczamy z zależności :
; α=0
Do analitycznego wyznaczenia przebiegów prądu i napięcia skorzystałem z zależności: Dla stanu jałowego :
Dla stanu zwarcia :
Dla obciążenia Reaktancyjnego :
gdzie X0=55,3Ω
Jednostkową rezystancję linii obliczam z zależności :
Przebiegi napięcia w linii długiej wyznaczone analitycznie i za pomocą woltomierza .
Wnioski : Na podstawie dokonanych pomiarów i obliczeń do ćwiczenia mogę zauważyć , że wykresy wyznaczone na podstawie danych doświadczalnych znacznie różnią się od wykresów wyznaczonych na podstawie danych otrzymanych analitycznie . Okres drgań w linii długiej otrzymanych na podstawie pomiarów zmienia się w zależności od odległości od generatora i jest tym dłuższy im dalej znajdują się sądy pomiarowe od generatora . Zjawisko to występuje przy wszystkich stanach pracy linii długiej . Dane doświadczalne zgadzają się jedynie na początku linii . Okres drgań wyznaczonych analitycznie jest dłuższy od okresu drgań otrzymanych z pomiarów . Jednak w początkowej części linii okresy drgań wyznaczonych z pomiarów i z wyliczeń są do siebie znacznie zbliżone . Prawdopodobnie zniekształcenia te wynikają z faktu , że linia była zasilana z generatora w.cz. sporej mocy który był sprzężony z linią za pomocą cewek , co prawdopodobnie wpłynęło znacznie na zmianę parametrów linii w odcinku końcowym . Innym powodem takich zniekształceń może być fakt , że badana linia była tylko modelem doświadczalnym , i mogła nie spełniać wszystkich parametrów rzeczywistej linii długiej , a prawie na pewno nie spełniała założeń idealnej linii długiej .
4
1