POLITECHNIKA LUBELSKA w LUBLINIE |
||
LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI |
Ćwicz. nr 11 |
|
TEMAT: MODEL LINII DŁUGIEJ |
DATA: 1996.01.03 |
|
WYKONAŁ: ADAM KURNICKI |
GRUPA: ED 3.4 |
OCENA: |
SKŁAD GRUPY LABORATORYJNEJ:
Jurkiewicz Stanisław
Kęsik Jacek
Kurnicki Adam
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze specyfiką zjawisk zachodzących w linii długiej .
Przyrządy pomiarowe :
Detektor napięcia
Żarówkowy wskaźnik napięcia
Żarówkowy wskaźnik prądu
Układ pomiarowy :
Zasilacz
150 V 6 V
+ -
Generator
w.cz. Odb.
l 0
Wymiary linii :
dz = 8 mm - średnica zewnętrzna
dw = 5 mm - średnica wewnętrzna
d = 20 mm - odległość między przewodami linii (rurkami)
Częstotliwość drgań generatora :
f = 180 MHz
Przewodność właściwa miedzi :
γ =
1. Obliczanie parametrów modelu linii .
Rezystancja jednostkowa : Indukcyjność jednostkowa :
Pojemność jednostkowa : Współcz. przesunięcia fazowego:
Dlugość fali : Impedancja falowa :
2. Badanie linii długiej w stanach pracy : jałowy , zwarcia , obciążenie pojemnością (reaktancyjne) .
Tabela pomiarów :
|
2.1 Stan pracy linii : jałowy |
|||
Lp. |
x |
ku |
Wskażniki |
|
|
cm |
dz. |
napięcie |
prąd |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
0 15 30 40 45 60 75 80 85 90 110 130 140 |
360 300 210 50 20 300 330 360 370
250 10 180 |
max.
min.
max.
min.
|
min.
max.
min.
max.
|
2.2 Stan pracy linii : zwarcia |
||||
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
0 15 30 45 60 75 90 110 130 140 |
20 210 380 340 380 150 130 280 380 280 |
min.
max.
min.
max. |
max.
min.
max.
min.
|
|
2.3 Stan pracy linii : obciążenie pojemn. |
|||
Lp. |
x |
ku |
Wskażniki |
|
|
cm |
dz. |
napięcie |
prąd |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
0 10 25 45 50 60 90 100 110 125 140 |
150 250 100 300
380 230 130 70 250 330 |
min.
max.
min.
max. |
max.
min.
max.
min. |
3. Badanie linii długiej obciążonej impedancją falową .
Tabla pomiarów :
|
R = Zc = 200 Ω |
||
Lp. |
x |
ku |
|
|
cm |
- |
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
0 15 30 45 60 75 90 105 120 140 |
60 65 65 55 60 60 60 60 60 65 |
|
4. Badanie linii długiej obciążonej rezystancją R = 2ZC .
|
R =2 Zc = 400 Ω |
||
Lp. |
x |
ku |
|
|
cm |
- |
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
0 15 30 45 60 75 90 105 120 140 |
100 60 70 60 90 100 100 95 80 70 |
|
Wnioski :
1. Przeprowadzone pomiary zarówno przy użyciu detektora napięcia jak i
żarówkowych wskażników potwierdzają wyznaczoną na podstawie parametrów
linii długość fali λ =1,7 m , bowiem minima oraz maxima rozłożone są co
λ/2 ≈ 85 cm , a odległość midzy najbliższą strzałką i węzłem wynosi λ/4≈42,5cm
2. Minima prądów oraz maxima napięć i na odwrót pokryają się ze sobą poza kilkoma przypadkomi gdzie różnice nie przekraczają jednak 6% długgości
fali .
3. Podobne różnice ( < 0,06λ ) występują pomiędzy extremami napięcia wyznaczonymi przy pomocy żarówkowego wskaźnika i detektora napięcia .
4. W stanie jałowym pracy linii długiej gdzie na końcu linii występuje strzałka napięcia i węzęł fali prądowej obserwuje się odwrotne zjawisko niż w
w sanie zwarcia w tym samym punkcie mamy węzeł prądu istrzałkę napięcia .
5. Przy obciążeniu linii pojemnością fala jest przesunięta od końca linii o x=
ok. 20cm , co potwierdza teoretyczne założenia .
6. Przy obciążeniu linii impedancją falową fala w linii nie jest już falą stojącą . Prosta określająca rozkład amplitudy w linii jest ze względu na niewielką ( pomijalną ) tłumienność linii prawie równoległa do osi odlęgłości .
Potwiedza to tezę , iż w linii bez strat amplituda fali nie zmienia się wraz z odległością .