Лабораторная работа 15 (6 вариант)

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ

Лаборатория ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Лабораторная работа № 15

Исследование однородной линии в установившемся режиме.

Выполнил:

студент гр. 120602

Бурлаков М. В.

Проверил:

Батюков С.В.

Минск 2002

Цель работы.

Наблюдение основных режимов работы линии, исследование частотных свойств входного сопротивления.

Домашнее задание.

1. Изучили теорию вопроса по данной теме.

2. По исходным данным таблицы 1 согласно варианту рассчитали длину линии, которой эквивалентна данная искусственная линия, содержащая 16 звеньев.

Таблица 1

Вариант	L0, мкГн/км	C0, пФ/км	r0, Ом/км	n0
6	615	20000	1.2	12

1. Определили частоту, при которой на линии укладывается одна длина волны (=16).

Рассчитали длину волны , получившуюся при частоте . Для искусственной линии .

2. Сравнили активное сопротивление с величиной :

так как , то такую линию можно считать линией без потерь.

3. Рассчитали волновое сопротивление и постоянную данной линии:

4. Рассчитали и построили кривые распределения действующих значений напряжения вдоль линии для режимов холостого хода и короткого замыкания, если напряжение в пучности равно 3 В.

Режим холостого хода, ,

Режим короткого замыкания,

Результаты свели в таблицу 2.

	2,77	1,14
	2,12	2,12
	1,148	2,77
	0	3

5. Рассчитали и построили зависимость входных сопротивлений холостого хода и короткого замыкания от длины линии.

Режим холостого хода,

Режим короткого замыкания,

Результаты свели в таблицу 3.

	-423,3	72,6
	-175,36	175,36
	-72,6	423,3
	0	∞

6. Начертили закон распределения напряжения и входного сопротивления для случая согласованной нагрузки.

7. Построили кривые при нагрузке линии на реактивное индуктивное и емкостное сопротивление, если ,

8. Рассчитали частоты, при которых на линии укладывается, , … . Результаты расчета свели в таблицу 4.

Таблица 5

l/λ	f, Гц
	1113,8
	2227,6
	3341,4
	4455,3
	5569
	6682,8
	7796,6
	8910,5
	10024,3
	11138,1
	12251,9
	13365,7
	14479,5
	15593,3
	16707,2
	17821

Ход работы.

1. Проверили соответствие макета варианту домашнего задания.

2. Собрали цепь по схеме 1

3. Провели калибровку звукового генератора, подготовили к измерениям вольтметр

4. На генераторе установили частоту (частоту, при которой на линии укладывается одна волна ). Установили напряжение В. Медленно вращая лимб «частота генератора» в обе стороны нашли в районе частоты положение, при котором миллиамперметр показывает минимум.

5. Подключили потенциальный конец вольтметра V₂ поочерёдно ко всем точкам линии и сняли распределение действующих значений напряжения вдоль линии. Результаты занесли в таблицу 5.

Таблица 5

, длина линии	Напряжение UMAX = 3 В
	Получено в эксперименте
	Х.Х.	К.З.	ZН=ZВ	ZН=jx	ZН=-jx
0	3	3	3	3	3
	2,9	5,7	2,8	2,5	3,2
	2,3	8,6	2,2	4,8	3,0
	1,4	12	1,4	7,1	2,4
	0,5	13	1,5	8,5	1,5
	1	10	0,9	8,7	0,5
	1,8	7,1	1,8	7,7	1,0
	2,4	3,6	2,5	5,6	1,9
	2,9	0,1	2,8	2,7	2,7
	2,8	4,5	2,9	1,0	3,1
	2,3	7,8	2,3	4,1	3,0
	1,5	9,6	1,5	6,4	2,4
	0,1	11	0,5	8,0	1,5
	0,8	9	0,8	8,6	0,5
	0,1	7,1	1,7	7,7	0,9
	0,1	3,8	2,5	0,8	1,8
	3	0,1	3	3,4	2,7

6. Уменьшили напряжение V₁ до нуля (частота, установленная на генераторе, остаётся без изменения), закоротили линию на конце. Вольтметр V₂ подключили к точке 2' линии. Установили на вольтметре V₁ такое напряжение, при котором V₂ показывает В (в короткозамкнутой линии в точке 4 будет пучность). Напряжения занесли в таблицу 5.

7. Замкнули линию на сопротивление, равное волновому (), на вольтметре V₁ установили напряжение В. Сняли зависимость .

8. Замкнули линию на ёмкость. Сняли зависимость .

9. Замкнули линию на индуктивность. Сняли зависимость .

Результаты измерений, полученных в пунктах 7 - 9 занесли в таблицу 5.

10. Сняли зависимость входного сопротивления линии при различных режимах (, , ) от отношения длины волны к длине линии. Для этого мы уменьшали частоту генератора, поддерживая при этом В = const. Установили поочерёдно частоты , … (см. таблицу 4). Результаты измерений занесли в таблицу 6. По измеренным значениям и рассчитали входное сопротивление и построили графики.

Таблица 6

Рассчитано по эксп. данным			Получено в эксперименте для						f, кГц
ZН=ZВ	К.З.	Х.Х.	ZН=ZВ		ZН=0		ZН=∞
			U, В	I, мА	U, В	I, мА	U, В	I, мА
200	200	200	2	0,01	2	0,01	2	0,01	17821	0
100	100	400	2	0,02	2	0,02	2	0,05	1113
200	200	160	2	0,01	2	0,01	2	0,02	2227
100	500	500	2	0,02	2	0,04	2	0,29	3341
200	200	200	2	0,01	2	0,01	2	0,08	4455
100	330	66	2	0,02	2	0,06	2	0,03	5569
100	100	200	2	0,01	2	0,02	2	0,01	6682
100	58	500	2	0,002	2	0,034	2	0,04	7796
200	40	100	2	0,01	2	0,05	2	0,01	8980
200	110	360	2	0,01	2	018	2	0,06	10024
200	250	200	2	0,01	2	0,08	2	0,01	11138
100	100	100	2	0,02	2	0,02	2	0,02	12251
100	500	28	2	0,02	2	0,04	2	0,07	13365
200	250	66	2	0,01	2	0,08	2	0,03	14479
200	125	150	2	0,01	2	0,16	2	0,13	15593
200	46	400	2	0,01	2	0,43	2	0,05	16707
100	66	100	2	0,02	2	0,73	2	0,02	17821