Порядок выполнения работы

1. Собрать электрическую цепь по схеме на рисунке 20.

Рисунок 20. Схема исследуемой электрической цепи

2. Проверить собранную электрическую цепь в присутствии преподавателя.

3. Записать заданную преподавателем частоту f в обработку полученных результатов. Рекомендуемые значения частоты f от 12 до 16 кГц.

4. Установить регулятор Амплитуда модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР в положение 0. Включить тумблер Сеть. Переключатель Форма установить в положение ~. Регулятором Частота установить на выходе модуля заданную частоту f.

5. Подключить вольтметр PV блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ к клеммам U_BX модуля ЦЕПЬ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ. Регулятором Амплитуда модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР установить напряжение U_ВХ = 7 В.

6. Холостой ход. Поочередно подключая вольтметр PV блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ к клеммам 0 км, 1 км, ... 10 км измерить распределение напряжения U_хх (x') вдоль модели линии в режиме холостого хода. Измеренные значения занести в таблицу 4. Указанный порядок применять и в других режимах.

7. Короткое замыкание. Закоротить клеммы Z_c. Измерить распределение напряжения U_кз(x') вдоль модели линии в режиме короткого замыкания и занести значения в таблицу 4. Измерить и записать входное напряжение источника U_вх.

8. Номинальный режим. Подключить к клеммам Z_c волновое сопротивление линии. Для этого рекомендуется из блока МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ два резистора по 100 Ом соединить параллельно. Измерить распределение напряжения U_нр(x') вдоль модели линии в режиме близкому к номинальному. Измеренные значения занести в таблицу 4.

9. Разомкнуть клеммы Z_c и подключить к ним вольтметр PV блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ. Установить регулятор Амплитуда модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР в положение 0.

10. Регулятором Частота, установить на выходе модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР частоту f_λ/4. Регулятором Амплитуда модуля установить на клеммах Z_c напряжение U₂= 5. ..7 В.

11. Подключить вольтметр PV блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ к клемме U₁ (клемма 10 км) модуля ЦЕПЬ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ. Убедиться, что напряжение U₁ 0.

12. Измерить распределение напряжения U_λ/4 (х') вдоль модели линии в режиме холостого хода четверть волновой линии. Измеренные значения занести в таблицу 4.

13. Выключить тумблер Сеть модуля ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР.

Обработка полученных результатов

Частота f = Гц. Длина линии l = 10 км.

Погонные параметры линии L₀ = 0,25 мГн/км, С₀ = 0,09 мкФ/км.

Волновое сопротивление z_c = = = Ом.

Коэффициент фазы = = рад/км.

Длина волны = =___км. Четверть волновая линия: λ = 4l = 40 км; β_λ/4 = 2π/4l = рад/км;

= Гц.

Входное напряжение в опыте короткого замыкания: U_m= В. Экспериментальные данные представлены в таблице 4.

Таблица 4

Результаты измерения и расчета

х', км	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Uхх(х'),В
Uкз(х'),В
Uнр(х'),В
Uλ/4(х'),В

1. Нарисовать схему электрической цепи. Перенести данные из протокола.

2. Рассчитать зависимости действующих значений напряжения в линии от координаты х' для каждого режима.

3. Построить графики расчетных функций напряжения. Сравнить их с данным полученными экспериментально.