Laboratorium elektrotechniki
Ćwiczenie nr :	Temat: Badanie linii długiej.
Data:		Ocena:	Wydział :

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest pokazanie na modelu lini długiej zależności zmiennego rozkładu wartości skutecznej napięcia wzdłuż lini w różnych stanach pracy (jałowy,zwarcia,obciążenia falowego,obciążenia L i C) oraz wpływu częstotliwości źródła zasilania na ten rozkład.

Przyrządy użyte w ćwiczeniu :

1. Generator typ PO-23

2. Woltomierz U718A x 2

3. Model elektryczny linii długiej

Schemat pomiarowy :

Tabele pomiarowe:

• Przy częstotliwości f = 2 kHz , | U | = 2 V

Stan jałowy:

Lp		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
x	km	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150
U	V	2,2	2	1,95	1,8	1,65	1,6	1,15	1,1	1,1	1	0,7	0,43	0,43	0,7	0,9

Stan zwarcia:

Lp		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
x	km	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150
U	V	2	1,75	1,6	1,55	1,45	1,35	1,1	0,85	0,68	0,8	0,9	1,0	0,8	0,55	0,15

Stan dopasowania falowego :

Lp		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
x	km	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150
U	V	2	1,8	1,7	1,5	1,3	1,2	1,1	1	0,9	0,8	0,75	0,7	0,6	0,55	0,5

Obciążenie pojemnościowe C₁ = 1μF:

Z_C1 (f= 2kH) = ( 367 - j54 ) 

Lp		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
x	km	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150
U	V	2,1	2,0	1,8	1,5	1,25	1,1	1,1	1,1	1,1	1,0	0,75	0,5	0,4	0,6	0,9

Obciążenie indukcyjne L=21mH :

Lp		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
x	km	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150
U	V	1.7	1.52	1.31	1.22	1.2	1.18	1	0.8	0.56	0.52	0.61	0.73	0.71	0.6	0.3

• Przy częstotliwości f = 6 kHz , | U | = 2 V

Stan jałowy:

Lp		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
x	km	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150
U	V	1,85	1,8	1,7	1,4	1,3	0,7	0,9	0,6	0,7	0,5	0,5	0,45	0,3	0,45	0,4

Stan zwarcia:

Lp		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
x	km	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150
U	V	1,9	1,75	1,7	1,05	1,35	0,7	0,9	0,6	0,7	0,5	0,5	0,5	0,3	0,5	0,2

Stan dopasowania falowego :

Lp		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
x	km	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150
U	V	2,0	1,75	1,7	1,1	1,4	0,7	0,9	0,6	0,7	0,5	0,5	0,4	0,3	0,4	0,3

Obciążenie pojemnościowe C₂ = 1μF:

Z_C2 (f= 6kH) = ( 361 - j154 ) 

Lp		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
x	km	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150
U	V	2,0	1,8	1,7	1,1	1,35	0,7	0,9	0,6	0,7	0,5	0,5	0,5	0,3	0,5	0,4

Obciążenie indukcyjne L=21mH :

Lp		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
x	km	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130	140	150
U	V	1,95	1,8	1,7	1,1	1,4	0,7	0,9	0,6	0,75	0,4	0,6	0,3	0,4	0,3	0,4

• Stan jałowy 50 km |U| = 2V

Lp		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
f	kHz	2k	2,5k	2,9k	3k	3,5k	3,9k	4,5k	6k	8k	10k	11k	1k	1,2k	800	500
U	V	1,2	1,32	1,15	1,1	1,3	1,2	1,35	1,35	0,38	0,19	0,19	1,4	1,4	1,3	1,2

• 
  Charakterystyki :

• Wnioski:

Przeprowadzone przez nas ćwiczenie zostało wykonane prawidłowo. Wszelkie błędy pomiarowe są związane z klasą przyrządów pomiarowych i błędem odczytu.

Do ćwiczenia dołączyliśmy wykresy zależności U = F(x) dla f = 2 i f = 6 kHz , przy różnym obciążeniu oraz wykres U = F(f).

W ćwiczeniu zbadano linię długą zbudowaną z elementów RLC, na podstawie pomiarów wykreślono następujące charakterystyki:

Charakterystyka UWY=f(f)

- na podstawie tej charakterystyki widzimy że tłumienie linii długiej rośnie wraz ze wzrostem częstotliwości.

Charakterystyki stanu jałowego linii długiej UWY=f(x) dla f=2kH oraz f=6kHz.

- na podstawie charakterystyk zauważamy że napięcie zmienia się skokowo wraz ze wzrostem odległości x, zauważamy ponadto że napięcie wyjściowe maleje a przy dalszym zwiększaniu odległości jego wartość oscyluje wokół stałej wartości .

Porównując charakterystyki dla f=2kHz oraz dla f=6kHz, zauważamy że dla f=2kHz linia osiąga mniejsze tłumienie niż dla f=6kHz, natomiast dla f=6kHz zmiany napięcia następują gwałtowniej. Dla stanu jałowego nie uzyskano napięcia UWY=0V.

Charakterystyki stanu zwarcia linii długiej UWY=f(x) dla f=2kH oraz f=6kHz.

- na podstawie charakterystyk zauważamy że napięcie zmienia się skokowo wraz ze wzrostem odległości x, zauważamy ponadto że napięcie wyjściowe gwałtownie maleje po pierwszych 8km, przy dalszym zwiększaniu odległości jego wartość oscyluje wokół stałej wartości napięcia. Dla x=15km napięcie wyjściowe osiąga UWY=0,15 V.

Również porównując charakterystyki dla f=2kHz oraz dla f=6kHz, zauważamy że dla f=2kHz linia osiąga mniejsze tłumienie niż dla f=6kHz, natomiast dla f=6kHz zmiany napięcia następują gwałtowniej.

Charakterystyki linii długiej UWY=f(x) dla f=2kH, przy obciążeniu indukcyjnym oraz pojemnościowym.

-linia obciążona indukcyjnością lub pojemnością, zachowuje się podobnie jak linia długa w stanie jałowym, dla obciążenia pojemnościowego otrzymano charakterystykę niemalże zbieżną ze stanem jałowym, natomiast dla obciążenia indukcyjnego charakterystyka jest podobna do charakterystyki w stanie jałowym jednak punkty charakterystyczne są przesunięte względem charakterystyki w stanie jałowym, spowodowane jest to istnieniem fali stojącej w linii długiej przy obciążeniu reaktancyjnym.

G

L

R

V

V

L

R

C

V

C

Z_O

C

L

R

15

2

1

15'

2'

1'

---