Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)
Кафедра Телекоммуникаций и основ радиотехники (ТОР)
Исследование длинной линии в стационарном и переходном режимах
Лабораторная работа по дисциплине «Теория электрических цепей»
Студент гр. 120-1
___________Е.Д.Бормотов
___________Ф.М.Крапивин
«__» ______ 20__ г.
Дата
Руководитель
___________А.И.Попова
«__» ______ 20__ г.
Дата
Томск 2021
Оглавление
Оглавление 2
1 Теоретические сведения 3
2 Домашнее задание 4
3 Лабораторная часть 6
3.1 Исследование режима стоячих волн при гармоническом воздействии 6
3.2 Исследование режимов бегущих и смешанных волн при гармоническом воздействии 8
3.3 Исследование переходных процессов в длинной линии 10
4 Заключение 12
Цель работы:
Изучение стационарных режимов работы длинной линии (цепи с распределенными параметрами) при гармоническом воздействии.
Экспериментальное исследование распределения напряжения вдоль длинной линии при гармоническом воздействии в режиме стоячих, бегущих и смешанных волн.
Исследование длинной линии в переходном режиме.
Теоретические сведения
Расчетные соотношения для согласованной по входу (𝑅г = 𝜌) линии без потерь представлены формулами 2.1 – 2.3:
;
(2.1)
;
(2.2)
.
(2.3)
Формула расчета коэффициента стоячей волны:
.
(2.4)
Формула расчета коэффициента бегущей волны:
.
(2.5)
Формула расчета времени задержки:
.
(2.6)
Формулы для вычисления величин индуктивности и емкости при нагрузке:
;
(2.7)
.
(2.8)
Домашнее задание
Используя формулы
2.1 – 2.3 и учитывая то, что E = 0,22 В, ρ = 1000
Ом, вычислим напряжение в узлах и
пучностях линии без потерь для 𝑍n
= 0, 𝑍n
= ∞, 𝑍n=
,
𝑍n
=
и занесем в таблицу 3.1-3.2:
Таблица 3.1 – Результаты расчетов
№ |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Нагрузка |
U, В |
0,20 |
0,19 |
0,16 |
0,12 |
0,06 |
0 |
0,06 |
0,12 |
0,16 |
0,19 |
0,20 |
|
0 |
0,06 |
0,12 |
0,16 |
0,19 |
0,20 |
0,19 |
0,16 |
0,12 |
0,06 |
0 |
|
|
0,06 |
0,12 |
0,16 |
0,19 |
0,20 |
0,19 |
0,16 |
0,12 |
0,06 |
0 |
0,06 |
|
|
0,06 |
0 |
0,06 |
0,12 |
0,16 |
0,19 |
0,20 |
0,19 |
0,16 |
0,12 |
0,06 |
|
Таблица 3.2 – Результаты расчетов
№ |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Нагрузка |
U, В |
0,19 |
0,16 |
0,12 |
0,06 |
0 |
0,06 |
0,12 |
0,16 |
0,19 |
0,20 |
|
0,06 |
0,12 |
0,16 |
0,19 |
0,20 |
0,19 |
0,16 |
0,12 |
0,06 |
0 |
|
|
0,12 |
0,16 |
0,19 |
0,20 |
0,19 |
0,16 |
0,12 |
0,06 |
0 |
0,06 |
|
|
0 |
0,06 |
0,12 |
0,16 |
0,19 |
0,20 |
0,19 |
0,16 |
0,12 |
0,06 |
|
Изобразим режим стоячих волн при разных типах нагрузки и режимы бегущей и смешанной волн на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 – График режима стоячих, бегущих и смешанных волн при разных типах нагрузки