Laboratorium Teorii obwodów Wydział Elektrotechniki Automatyki i Informatyki Politechnika Świętokrzyska |
|---|
| Studia: Stacjonarne I stopnia |
| Data wykonania: 11.12.2014 |
| Ocena |
| Numer ćwiczenia: |
| 4 |
1. Celem ćwiczenia było wykonanie pomiarów napięcia w funkcji odległości dla różnych obciążeń lini.
2.Schematy pomiarowe.
Układ Pomiarowy
| Stan Jaowy | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LP | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | |
| X | km | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 |
| U | V | 0,9395 | 0,8616 | 0,7404 | 0,577 | 0,4873 | 0,4847 | 0,5052 | 0,504 | 0,4323 | 0,3422 | 0,2346 | 0,1432 | 0,1578 | 0,277 |
Tabele Pomiarowe Przy Częstotliwości 2KHz
| Stan Zwarcia | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LP | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | |
| X | km | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 |
| U | V | 0,874 | 0,8372 | 0,7756 | 0,7039 | 0,6131 | 0,5211 | 0,4344 | 0,3626 | 0,3001 | 0,3719 | 0,4047 | 0,3749 | 0,3267 | 0,1863 |
| Stan Dopasowania Falowego | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LP | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | |
| X | km | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 |
| U | V | 0,9097 | 0,8357 | 0,7369 | 0,6341 | 0,5452 | 0,5049 | 0,4738 | 0,4356 | 0,3754 | 0,3249 | 0,2715 | 0,2635 | 0,2318 |
| Stan Pojemnościowy | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LP | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | |
| X | km | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 |
| U | V | 0,9323 | 0,8464 | 0,7207 | 0,5853 | 0,4872 | 0,4899 | 0,5057 | 0,4796 | 0,4282 | 0,339 | 0,2347 | 0,1455 | 0,1708 |
| Stan Indukcyjny | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LP | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | |
| X | km | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 |
| U | V | 0,8888 | 0,813 | 0,7389 | 0,6694 | 0,5794 | 0,54 | 0,4681 | 0,3863 | 0,2799 | 0,3056 | 0,3411 | 0,3716 | 0,3474 |
Tabele Pomiarowe Przy Częstotliwości 6KHz
| Stan Jaowy | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LP | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | |
| X | km | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 |
| U | V | 0,9421 | 0,8159 | 0,7159 | 0,6208 | 0,5278 | 0,5243 | 0,3479 | 0,3261 | 0,3821 | 0,1802 | 0,2869 | 0,0738 | 0,1717 | 0,1242 |
| Stan Zwarcia | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LP | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | |
| X | km | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 |
| U | V | 0,9196 | 0,8218 | 0,7076 | 0,6120 | 0,5431 | 0,4751 | 0,3785 | 0,2831 | 0,3798 | 0,1613 | 0,2417 | 0,1792 | 0,0765 | 0,2313 |
Pomiary przy różnej częstotliwości dla 70KM
| 70km, Zmienne f | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LP | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | |
| X | km | 70 | ||||||||||||
| f | Hz | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 2000 | 3000 | 4000 |
| U | V | 1,0602 | 0,8871 | 0,7421 | 0,5759 | 0,5222 | 0,4634 | 0,4244 | 0,414 | 0,4181 | 0,4707 | 0,4771 | 0,4214 | 0,3641 |
| C.D 70km, Zmienne f | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| LP | 16 | 17 | 18 | 19 | |
| X | km | 70 | |||
| f | Hz | 10000 | 20000 | 30000 | 50000 |
| U | V | 0,0115 | 0,00042 | 0,00043 | 0,00044 |
Charakterystyki
Dla częstotliwości 2kHz
Stan jałowy
Stan zwarcia
Stan dopasowania falowego
Stan pojemnościowy
Stan indukcyjny
Dla częstotliwości 6kHz
Stan jałowy
Stan zwarcia
3.Wnioski.
Na ćwiczeniu laboratoryjnym badaliśmy linię długą zbudowaną z elementów RLC, z uzyskanych pomiarów wyznaczyliśmy:
Charakterystykę stanu jałowego dla częstotliwości f=2kHz, w której napięcie spada wraz z odległością do 120km ,po czym nieznacznie wzrasta. Dla częstotliwości f=6kHz ,napięcie stale maleje do 60km ,po czym napięcie zmienia się skokowo ,czyli jest mniejsze tłumienie.
Charakterystyki stany zwarcia dla f=2kHz, napięcie maleje do 90km, następnie nieznacznie rośnie do 110km i maleje niemalże do zera. Dla częstotliwości f=6kHz, napięcie gwałtownie spada do 80km, następnie skokowo zmienia wartość po czym osiąga wartość bliską zera U=0,0003V.
Charakterystyka stanu dopasowania falowego jest w przybliżeniu charakterystyką liniową.
Charakterystyka linii długiej w stanie pojemnościowym, gdzie napięcie maleje do 120km,a przy dalszym zwiększaniu odległości napięcie nieznacznie rośnie. Można również zauważyć że ta charakterystyka jest bardzo podobna do charakterystyki stanu jałowego(dla f=2kHz).
Charakterystyka w stanie indukcyjności zauważamy, że napięcie gwałtownie spada do 90km, po czym nieznacznie rośnie do 120km i następnie maleje. Ta charakterystyka jest podobna do charakterystyki w stanie zwarcia (dla f=2kHz) jednak tu napięcie końcowe jest większe od zera.
W pomiarach przy różnej częstotliwości dla 70km ,napięcie maleje do 850Hz, następnie rośnie do 2kHz po czym maleje. Od 7kHz do 10kHz napięcie gwałtownie maleje i utrzymuje bardzo małą wartość, bliską zeru U=0,00043V.
Na podstawie charakterystyk zauważamy ,że napięcie zmienia się skokowo wraz ze wzrostem odległości, natomiast parametry falowe linii długiej nie zależą one od rodzaju odbiornika ani od długości linii, lecz tylko od jej parametrów jednostkowych i pulsacji ω.