WYDZIAŁ EAIiE |
Imię Nazwisko
|
ROK II |
GRUPA 6 ZESPÓŁ 3 |
Data 12.I.99r. |
Laboratorium Elektrotechniki |
Temat: Czwórniki
|
Nr ćwiczenia 2 |
1. Wzory opisujące czwórnik pasywny.
Prądy i napięcia czwórnika opisujemy równaniami:
- impedancyjnym
- admitancyjnym
- łańcuchowym
- łańcuchowym odwrotnym
gdyż dla badanego czwórnika det A=1.
2. Wyznaczanie elementów macierzy łańcuchowej A.
Przy wyznaczaniu elementów macierzy łańcuchowej A przyjęliśmy zwroty przyjęliśmy zwroty prądów jak na rysuku poniżej..
Równanie przyjmie postać:
Impedancja wejściowa czwórnika wynosi:
- dla stanu jałowego czwórnika (I2=0)
TABELA POMIARÓW
|U1| [V] |
|U2| [V] |
|I1| [A] |
|I2|[A] |
P [W] |
100 |
80 |
0.48 |
0 |
28 |
Czwórnik ma charakter pojemnościowy: Z10=121,5 - j169,2=208,3⋅e-j54,3°
Czwórnik jest symetryczny, co wykazaly pomiary po zamienieniu wejścia z wyjściem, stąd:
Z10=Z20, dla I1=0 mamy:
- dla stanu zwarcia (U2=0)
TABELA POMIARÓW
|U1| [V] |
|U2| [V] |
|I1| [A] |
|I2|[A] |
P [W] |
100 |
0 |
0.52 |
0.42 |
50 |
Z1z=184,9-j76,2=200e-j22,4° [Ω]
Do obliczeń korzystamy z nastpujących wzorów:
a) obliczamy różnicę impedancji w stanie jałowym i w stanie zwarcia (Z10-Z1Z):
obliczamy C:
obliczamy A,B,D:
postać macierzy łańcuchowej:
postać macierzy impedancyjnej (dla naszego czwórnika detA=1):
postać macierzy admitancyjnej:
3.Wyznaczanie impedancji charakterystycznej czwórnika.
Impedancją charakterystyczną czwórnika symetrycznego nazywamy taką impedancję Zf, która dołączona do zacisków wyjściowych powoduje, że impedancja wejściowa czwórnika również jest równa Zf.
Korzystając z tego, że czwórnik jest symetryczny (A=D), korzystamy z zależności:
Podstawiając otrzymujemy:
Obliczamy wartość kondensatora odpowiadającą reaktancji XC=126,6, przy f=50Hz:
4. Wyznaczanie przekładni czwórnika.
Dla dowolnego obciążenia Z0, przekładnie prądowe i napięciowe są różne i wynoszą:
Dla czwórnika symetrycznego obciążonego impedancją falową, przekładnia prądowa i napięciowa są sobie równe i nazywają się przekładnią czwórnika:
Dla badanego przez nas czwórnika otrzymujemy:
5. Wyznaczanie stałej przenoszenia czwórnika
Współczynnik przenoszenia czwórnika wyznaczany jest z przekładni czwórnika:
gdzie:
a - współczynnik tłumienia czwórnika symetrycznego [dB]
b - współczynnik fazowy czwórnika symetrycznego [rad]
g - współczynnik przenoszenia czwórnika symetrycznego
Stała tłumienia wyrażona w decybelach wynosi:
Współczynnik fazowy wynosi: b=27,4°= 0,478 [rad]
Stąd dla otrzymanych współczynników otrzymujemy:
g = 9,13+j0.478
6. Wnioski.
Po zamianie wejścia czwórnika z wyjściem otrzymaliśmy takie same wskazania przyrządów pomiarowych na wejściu i wyjściu, znaczy to że badany czwórnik był symetryczny.
Dowolny czwórnik pasywny możemy zastąpić równoważnym układem typu T lub Π.
5
2`
2
1`
1
I2
U1
U2
I1
CZWÓRNIK
Wejście
Wyjście
Zf
2`
2
1`
1
I2
U1
U2
I1
CZWÓRNIK