24. Единицы измерения затухания 4-хполюсника

Постоянная передачи – второй параметр симметричного четырехполюсника. Хотя постоянная передачи и выражена через напряжение и токи на входе и выходе четырехполюсника, но она полностью определяется структурой четырехполюсника и параметрами составляющих его элементов.

Постоянную передачи можно, например, определить через коэффициенты A,B,C,D. По выражению

Характеристическое сопротивление и постоянную передачи называют вторичными параметрами четырехполюсника.

1дб = 0,115 Неп, 1 Неп = 8,7 дб.

Отметим еще, что при вычислении постоянной передачи по формуле g=a+jbследует подставлять а в неперах, аb- в радианах.

25. Законы коммутации и начальные условия

В любой электрической цепи, в которой не могут развиваться бесконечно большие напряжения или протекать бесконечно большие токи, мгновенная мощность Р – величина всегда конечная, а потому в момент коммутации остаются неизменными напряжения на обкладках конденсатора и токи в индуктивных катушках

и

Независимые начальные условия

и

Служат для определения постоянных интегрирования

26. Постоянная времени электрической цепи

Величина имеет размерность времени и называется постоянной времени цепи. За промежутокток убывает в «е» раз.

27. Переход от изображения к оригиналу с помощью теоремы разложения

Теорема разложения позволяет перейти от изображения х(р) к оригиналу х(t)

28. Закон Кирхгофа для магнитной цепи

Первый закон Кирхгофа: алгебраическая сумма магнитных потоков в любом узле магнитной цепи равна нулю:

Второй закон Кирхгофа: алгебраическая сумма падений магнитного напряжения вдоль любого замкнутого контура равна алгебраической сумме МДС вдоль того же контура:

29. Роль магнитных ферромагнитных материалов в магнитной цепи

Все ферромагнитные материалы могут быть подразделены на две большие группы: магнитомягкие и магнитотвердые. Магнитомягкие материалы обладают круто поднимающейся основной кривой намагничивания и относительно малыми площадями гистерезисных петель.

Наличие ферромагнитных материалов увеличивает поток в магнитной цепи. Кроме усиления магнитного потока, введение ферромагнитных материалов в цепь преследует также и другую цель: сосредоточение магнитного поля в определенной области пространства и придание ему определенной конфигурации

30. Электрическая цепь с распределенными параметрами (длинные линии). Дифференциальные уравнения длинной линии

В предыдущих главах рассматривались электрические цепи, которые называ­ют цепями с сосредоточенными параметрами.

При исследовании таких цепей считают, что электрическое поле сосредоточе­но в конденсаторах, эти участки были представлены на схемах с емкостями; маг­нитное поле сосредоточено в катушках индуктивности, в трансформаторах, эти участки на схемах обозначались индуктивностями; и, наконец, необратимые пре­образования электромагнитной энергии в тепловую, химическую и механическую были представлены на схемах с сопротивлениями.

В электротехнике, однако, часто встречаются электрические цепи, которые нельзя считать цепями с сосредоточенными параметрами.

Эти цепи называют цепями с распределенными параметрами, так как электри­ческое поле, магнитное поле и потери энергии распределены равномерно или не­равномерно вдоль всех участков цепи. В цепях с распределенными параметрами напряжения и токи различны не только на отдельных участках, но и изменяются в пределах каждого участка, т.е. зависят от пространственной координаты каждого участка. К цепям с распределенными параметрами относятся линии электропере­дач, линии телефонной и телеграфной связи, линии телеуправления и телеизмере­ния, антенны радиопередатчиков, обмотки трансформаторов и т.д.

За точку начала отсчета выберем начало линии.

Разность напряжений в начале и конце участка dx равна сумме падений на­пряжений на активном и индуктивном сопротивлениях.

Изменение тока на участке равно сумме утечек тока через активную прово­димость и емкость, т.е.

Частные производные в этих уравнениях записаны потому, что u(x,t) иi(x,t)-зависят от двух координат. Или

телеграфные уравнения длинных линий.

31. Скорость распространения волн токов и напряжений в длинной линии. Длина волны.

Фазовая скорость также зависит от частоты напряжения и тока и только

при получаем

Прямая и обратная волны кроме фазовой скорости характеризуются еще длиной .

Длиной волны называется расстояние между двумя точками линии, в которых фазы волны в любой момент времени отличаются на2 .

Длину волны можно еще определить как путь, который проходит волна за периодТ изменения напряжения или тока.

,.

Например, для воздушной линии электропередачи (f=50 Гц), считаякм/сек, получим =6000 км.

Для воздушной линии, которая соединяет радиопередатчик, работающий на частоте f=30 МГц, с антенной, длина волны=10 м.

Наибольшая скорость движения волн получается в воздушной линии, где потерями можно пренебречь.

км/сек

В кабеле без потерь

, гдеи- диэлектрическая и магнитная проницаемости

32. Волновое сопротивление и коэффициент распространения длинной линии

Свойства линии как устройства для передачи энергии или информации вполне определяются двумя параметрами: коэффициентом передачи (распространения)

и характеристическим сопротивлением

Эти величины зависят от первичных параметров , , , и частотыи на­зываются вторичными параметрами или волновыми постоянными.

Величина характеризует быстроту изменения амплитуды волны при ее движении вдоль линии.

Ее называют коэффициентом затухания. Величина показывает отличие фаз напряжения волны в различных точках и называется коэффициентом фазы. Ком­плексную величинуназывают, коэффициентом или постоянной распростране­ния волны.

[]=неп/км, []=рад/км

33. Коэффициенты отражения по напряжению и току

В однородной линии с генератором в начале и приемником в конце обратная, волна возникает, когда нагрузка не согласована: Z_H Z_C.

Отношение комплексного напряжения (тока) обратной волны в конце линии к комплексному напряжению (току) прямой волныназываюткоэффициентом отражения:

При коротком замыкании =0N_K3=-1

При холостом ходе N_xx = 1.

34. Режим согласованной нагрузки длинной линии. КПД линии

Линии передачи информации с генератором в начале линии и приемником в конце довольно часто работают в режиме согласованной нагрузки, т.е. при сопро­тивлении приемника, равном волновому сопротивлению линии: или

При согласованной нагрузке коэффициент равен 0.

Следовательно, в линии отсутствует обратная волна

Уравнения линии значительно упрощаются:

;

Действующее значение напряжения и тока из-за потерь в линии, не остаются юстоянными.

Но закон изменения напряжения и тока очень прост: действующие значения напряжения тока постепенно уменьшаются к концу линии (рис. 4.6).

Рис. 4.6

КПД линии