EITI

Opisać sposób wyznaczania przenikalności elektrycznej ośrodka wypełniającego falowód prostokątny, który zastosowano w ćwiczeniu.
Zbudowano rezonator z odcinka powietrznej linii TEM, którego pierwsza częstotliwość rezonansowa wynosi 3 GHz. Obliczyć długość odcinka tej linii.

dostaliśmy też jedno nowe polecenie na wejsciowce: narysowac rozklad amplitud pradu/napiecia w falowodzie przy zwarciu

Co do tego rozkładu prądu, to obwiednia powinna wyglądać jak |cos(x)|. Dlaczego?? Bo prąd zależy od pola magnetycznego a ono na zwarciu jest maksymalne więc i prąd maksymalny, potem zanika i znowu się pojawia. Tak mówił Mistrz Piotrowski. Ogólnie labka wporzo. Wejściówka pisana na kolanie przed salą bo za mało miejsca jest. Wypas.

Chodź mieliśmy z innym typkiem, wejściówka standard z elka mine.
1. Co to dobroć rezonatora
2. Częstotliwość rezonansowa dla rezonatora z linnii współosiowej i rezonatora prostopadłościennego
Co to jest rodzaj podstawowy w rezonatorze?
3. Narysować rozkłady pól w rezonatorach/ prądów w rezonatorach

wejściówka z czwartku z 8 rano u Więckowskiego:

1) jak współczynnik dobroci wpływa na zachowanie się rezonatora w funkcji czasu (po odłączeniu pobudzania) i w funkcji częstotliwości przy przestrajaniu generatora

- dokładna i wyczerpująca odpowiedź na to pytanie jest tutaj:

http://elka.mine.nu/pliki/1179/rezonator.jpg

2) narysować rozkład pól w rezonatorze prostopadłościennym i podpisać rozkład który się narysowało... (chyba nie musiał to być koniecznie rodzaj podstawowy, chyba że ja właśnie taki narysowałem nie wiedząc o tym)

3) narysować rozkład pól w rezonatorze utworzonym z linii współosiowej zakończonej po jednej stronie zwarciem, a po drugiej rozwarciem w chwili T/8, wiedząc że w chwili t=0 pole magnetyczne jest maksymalne, narysować sytuację dla maksymalnego T.

skoro po jednej stronie jest zwarcie a po drugiej rozwarcie a T ma być możliwie najdłuższe to w naszym odcinku linii współosiowej odłoży się ćwiartka fali... pole magnetyczne rysujemy przy zwarciu a elektryczne przy rozwarciu, jest to chwila kiedy oba pola są sobie równe a wartości natężeń tych pól nie są maksymalne, więc linie pól rysujemy dla obu pól tak samo gęsto ale nie za gęsto...

W jaki sposób na podstawie zachowania rezonatora określić stosunek mocy traconej do energii w rezonatorze.
Narysować jakiś dziwny rodzaj w rezonatorze. Nie pamiętam, ale chyba E111.
Narysować rozkład pól w linii paskowej rozwartej z obu stron.

ELKA

Oto, co zapowiadal Piotrowski:

-Jak liczy sie epsilon dielektryka na podstawie pomiarów długości fali w falowodzie?
-Wyznaczyć częstotliwośc rezonansową fali w rezonatorze.

zestawy z lat poprzednich
znalazlem gdzies na dysku

1. Rozkłady pola H, E i prądów J dla rezonatora kołowego, współosiowego,
prostokątnego.
2. Odłączono zasilanie od rezonatora. Jak zanikaj drgania w rezonatorze w
zależności od dobroci (chyba trzeba jakieś wykresy porysować - zanik drgań
własnych).
3. Policzyć f_rezonansowe, lambdę podstawową (czy graniczną dokładnie nie
wiem, ale chyba tą odpowiadającą f_rezonansowej). Podana jest długość
rezonatora (falowodu).
4. Krzywe rezonansowe dla dwóch różnych dobroci (podobno ważne, aby
amplituda
obu krzywych była na jednakowym poziomie, zmienia się jedynie ich pasmo
3dB-lowe).

2
1. Opisać sposób wyznaczania przenikalności elektrycznej ośrodka
wypełniającego falowód prostokątny, który zastosowano w ćwiczeniu.
2. Narysować rozkład amplitud pola magnetycznego w falowodzie
prostokątnym
zakończonym zwarciem.
3. Zbudowano rezonator z odcinka powietrznej linii TEM, którego druga
częstotliwość rezonansowa wynosi 3 GHz. Obliczyć długość odcinka tej
linii.



My mieliśmy:
1. Narysować E i H dla rezonatora prostopadłościennego w chwilach t=0 (czyli
dla E=max), t/8 i t/4
2. Co to jest dobroć. Jak wpływa na charakterystykę w funkcji
częstotliwości, jeżeli poziom jest stały (w sensie ze pasmo 3decybelowe się
zwiększa albo zmniejsza)



Narysować rozkład pól, bądź prądów w jakimś rezonatorze.



jest rezonator współosiowy i trzeba było obliczyć najmniejszą częstotliwość
rezonansową

dla przypadków

a) rezonator jest zakończony zwarciem

b) rezonator jest zakończony rozwarciem

a i była podana chyba długość rezonatora



trzeba było narysować przebieg prądu w chwilach czsowych t=0, t=t/4, t=t/8
dla rezonatora prostopadłościennego

Noo, było na wykładach. Linia paskowa to linia TEM. Prędkość jak w nieograniczonym ośrodku, a warunki na rezonans wygladaja tak:
f=n*vf/2l (półfalowy) lub n*vf/4l(ćwierćfalowy).
vf to prędkość rozchodzenia się fali w ośrodku jakim wypełniona jest prowadnica (czyli v0/sqrt(epsilon), l to długość odcinka fali, n to wielokrotność- zwykle bierzemy 1.

3. Policzyć f_rezonansowe, lambdę podstawową (czy graniczną dokładnie nie wiem, ale chyba tą odpowiadającą f_rezonansowej). Podana jest długość rezonatora (falowodu).

nie da się rozwiązać. Bo w falowodzie częstotliwość rezonansowa zależy od wszystkich wymiarów, za to w prowadnicy TEM tylko od długości.

2. Co to jest dobroć. Jak wpływa na charakterystykę w funkcji
częstotliwości, jeżeli poziom jest stały (w sensie ze pasmo 3decybelowe się
zwiększa albo zmniejsza)

Dobroc:

Q = 2 Pi W / ( P_q * T )

W - srednia energia zmagazynowana w rezonatorze
P_q - srednia moc strat w rezonatorze
T - okres drgan

Q = omega * epsilon / sigma = 1 / tg (delta)

Im dobroc jest wieksza, tym mniejsza jest wariancja rozkladu amplitud w funkcji czestotliwosci. Innymi slowy: im wieksza dobroc, tym krzywa rezonansowa jest bardziej "spiczasta".

W zbiorze zadań w rozdziałach 13 i 15 są rysunki odpowiadające na niektóre pytania z podanych na forum wejściówek - rozkłady pół w rezonatorze w kilku kolejnych chwilach, rozkład prądu (było o tym parę postów wcześniej).

moja wersja rozwiazania podpunktu 1a:

- mierzymy odległosc miedzy wiezami, ktora *2 (pomnożona przez dwa) da nam

- przekształcamy wzor na długość fali w falowodzie


po przekształceniach mamy wzór na długość fali w powietrzu:


gdzie
(a = 22.86mm) dla


- powtarzamy pierwszy myslnik z polistyrenem w srodku - wynaczamy
, potem drugi wyliczajac analogicznie dlugosci fali w polistyrenie poza falowodem


- mając dane dwie zależności
i
, czestotliwosc imo nie zmienia sie w zaleznosci od ośrodka wiec można nimi przyrównać i przy


czyli


dostajemy wtedy



by Kordian

Laborka z 7.01 (z dr Piotrowskim):

Wejściówka:
1. Jak się oblicza epsilon na podstawie pomiarów? (odpowiedź Kordiana jest W PEŁNI POPRAWNA - długość fali w powietrzu też należy policzyć na podstawie pomiaru)
2. Narysować obwiednię pola magnetycznego (albo elektrycznego, nie pamiętam), gdy fala pada na idealną metalową ściankę.
3. Pierwsza częstotliwość rezonansowa rezonatora (chyba falowodowego prostokątnego) wynosi 3 GHz, podać długość rezonatora. (wystarczy użyć wzoru f=(c/2*dlugość) )

ZESTAW 1

1. Rozkłady pola H, E i prądów J dla rezonatora kołowego, współosiowego,
prostokątnego.

http://elka.mine.nu/pliki/1666/1.JPG

2. Odłączono zasilanie od rezonatora. Jak zanikaj drgania w rezonatorze w
zależności od dobroci (chyba trzeba jakieś wykresy porysować - zanik drgań
własnych).


3. Policzyć f_rezonansowe, lambdę podstawową (czy graniczną dokładnie nie
wiem, ale chyba tą odpowiadającą f_rezonansowej). Podana jest długość
rezonatora (falowodu).

Nie da się rozwiązać. Bo w falowodzie częstotliwość rezonansowa zależy od wszystkich wymiarów, za to w prowadnicy TEM tylko od długości.

4. Krzywe rezonansowe dla dwóch różnych dobroci (podobno ważne, aby
amplituda obu krzywych była na jednakowym poziomie, zmienia się jedynie ich pasmo 3dB-lowe).

Chyba chodzi o to, ze im większe Q tym szersze pasmo przenoszenia na wykresie dla tych samych amplitud

ZESTAW 2
1. Opisać sposób wyznaczania przenikalności elektrycznej ośrodka
wypełniającego falowód prostokątny, który zastosowano w ćwiczeniu.

str. 3 kordian

2. Narysować rozkład amplitud pola magnetycznego w falowodzie
prostokątnym zakończonym zwarciem.

Ja bym narysował po lewej stronie osi OY cosinusoidę (tzn z maksimum na zwarciu czyli dla x=0), a po prawej stronie pusto.
Dla pola elektrycznego byłaby sinusoida (minimum na zwarciu).

3. Zbudowano rezonator z odcinka powietrznej linii TEM, którego druga
częstotliwość rezonansowa wynosi 3 GHz. Obliczyć długość odcinka tej
linii.

f=n*vf/2l (półfalowy) lub n*vf/4l(ćwierćfalowy).
vf to prędkość rozchodzenia się fali w ośrodku jakim wypełniona jest prowadnica (czyli v0/sqrt(epsilon), l to długość odcinka fali, n to wielokrotność.
Ponieważ nie ma nic powiedziane jak to rezonator, to ja bym przyjął, że półfalowy. Wtedy lecimy z wzorka pierwszego, n=2 (bo ma być druga częstotliwość rezonansowa), vf=c (linia jest wypełniona powietrzem), f mamy podaną i liczymy l.

ZESTAW 3
1. Narysować E i H dla rezonatora prostopadłościennego w chwilach t=0 (czyli
dla E=max), t/8 i t/4


2. Co to jest dobroć. Jak wpływa na charakterystykę w funkcji
częstotliwości, jeżeli poziom jest stały (w sensie ze pasmo 3decybelowe się
zwiększa albo zmniejsza)

Dobroc:
Q = 2 Pi W / ( P_q * T )

W - srednia energia zmagazynowana w rezonatorze
P_q - srednia moc strat w rezonatorze
T - okres drgan

Q = omega * epsilon / sigma = 1 / tg (delta)

Im dobroc jest wieksza, tym mniejsza jest wariancja rozkladu amplitud w funkcji czestotliwosci. Innymi slowy: im wieksza dobroc, tym krzywa rezonansowa jest bardziej "spiczasta".

3. Jest rezonator współosiowy i trzeba było obliczyć najmniejszą częstotliwość
rezonansową dla przypadków ( była podana chyba długość rezonatora )

a) rezonator jest zakończony zwarciem
b) rezonator jest zakończony rozwarciem

ZESTAW 4
1. Jak liczy sie epsilon dielektryka na podstawie pomiarów długości fali w falowodzie?

Str3. Kordian

2. Wyznaczyć częstotliwośc rezonansową fali w rezonatorze.

dzid31 napisał:

2. Narysować rozkład amplitud pola magnetycznego w falowodzie prostokątnym zakończonym zwarciem.

Ja bym narysował po lewej stronie osi OY cosinusoidę (tzn z maksimum na zwarciu czyli dla x=0), a po prawej stronie pusto.
Dla pola elektrycznego byłaby sinusoida (minimum na zwarciu).

dzid31 napisał:

3. Zbudowano rezonator z odcinka powietrznej linii TEM, którego druga częstotliwość rezonansowa wynosi 3 GHz. Obliczyć długość odcinka tej linii.

Na pierwszej stronie tematu Gowor podał dwa wzorki na częstotliwość rezonansową dla linii TEM:
f=n*vf/2l (półfalowy) lub n*vf/4l(ćwierćfalowy).
vf to prędkość rozchodzenia się fali w ośrodku jakim wypełniona jest prowadnica (czyli v0/sqrt(epsilon), l to długość odcinka fali, n to wielokrotność.
Ponieważ nie ma nic powiedziane jak to rezonator, to ja bym przyjął, że półfalowy. Wtedy lecimy z wzorka pierwszego, n=2 (bo ma być druga częstotliwość rezonansowa), vf=c (linia jest wypełniona powietrzem), f mamy podaną i liczymy l.

A co do tych częstotliwości rezonansowych z wejsciówki to trzeba to liczyc trochę inaczej niż było pisane wcześniej. Mianowicie:
lamda=v/f (na wejściu v=c):
1) dla pierwszej częstotliwości rezonansowej lambda/2=l, czyli po przekształceniu wzoru mamy frez1=v/2l
2) dla drugiej częstotliwosci rezonansowej 2* lambda/2=l, czyli frez2=v/l
3) dla trzeciej czestotliwosc rezonansowej 3*lamda/2=l...i tak dalej.

Najistotniejsze jest to, żeby wiedziec, że l=n*lamda/2, gdzie n to numer częstotliwości rezonansowej.

nowoscia na labce jest pojawienie sie do liczenia epsilon L

epsilon L = (dlugosc fali w prozni/pi * srednica_rezonatora)^2

zapiszcie go sobie, bo babka nie chce od razu naprowadzic na ten wzór przez co labka trwa ze 30min dluzej....

---