Анализ электрических цепей с распределёнными параметрами. Режим линии Лехера по заданной исходной информации, страница 3

 

По закону коммутации: i(-0) = i(+0) = 0

Ток падающей волны:

 Волна достигнет точки с координатой x =        в момент времени

 

7. Найти волны, возникающие в разомкнутой на конце линии Лехера при её подключении к источнику постоянного напряжения с ЭДС е = Uo и внутренним сопротивлением, равным нулю. Построить эпюры распределения волн напряжений и токов для всех стадий процесса.

Первая стадия. От источника к концу линии распространяется волна напряжения   и волна тока

 =

 

Вторая стадия. От конца линии к ее началу движется отраженная волна. Коэффициент отражения равен 1.

Третья стадия. Волна ,  отразится от генератора как от короткозамкнутого конца линии и вызовет распространение в направлении от генератора к концу линии второй падающей волны. Коэффициент отражения равен -1.

 

Четвертая стадия. На три предыдущие волны накладывается четвертая, представляющая собой отражение от разомкнутого конца линии второй падающей волны. Коэффициент отражения равен 1.

После рассмотренных четырех стадий процесс повторяется заново.

8. Определить волны, возникающие  на конце замкнутой накоротко линии Лехера при её   подключении к источнику постоянного напряжения с ЭДС е = Uo и внутренним  сопротивлением, равным нулю. Построить эпюры распределения волн напряжений и токов  для всех стадий процесса.

Первая стадия. От источника к концу линии распространяется волна напряжения   и волна тока

 =

Вторая стадия.  Падающая  волна отразится  от  короткозамкнутого конца линии. Коэффициент отражения равен -1.

После рассмотренных стадий процесс повторяется.

9. Волна прямоугольной формы с напряжением Uo переходит с коаксиальной линии на линию Лехера. В месте соединения двух линий включён конденсатор с ёмкостью С2 или катушка с индуктивностью L2. В конце линии Лехера также включена индуктивность L1 или ёмкость С1. Рассчитать процесс и построить эпюры распределения напряжения и тока вдоль линий для момента времени, когда волна, прошедшая в линию Лехера, прошла от места соединения линий расстояние, равное 0.25*l2.

 

Рассчитаем параметры коаксиальной линии:

Индуктивность на единицу длины:

 

Емкость на единицу длины:

 

Схема замещения:

По закону коммутации: i(-0) = i(+0) = 0

Падающая волна в линии Лехера пройдет расстояние        в момент времени

При этом она достигнет точки с координатой:

К этому моменту отраженная волна в коаксиальной линии достигнет координаты 

 

Вывод: При выполнении расчетно-графического задания были изучены установившийся и переходный режимы электрических цепей с распределенными параметрами.  Изучение режимов работы таких цепей имеет существенное значение для электроэнергетики, телефонии, телеграфии, счетной техники, радиотехники и импульсной техники. Переходные процессы в энергетических, телефонных, телеграфных устройствах, содержащих линии с распределенными параметрами, возникают при подключении линий к источнику ЭДС, при отключении от источника ЭДС, при подключении и отключении нагрузки, а также при атмосферных (грозовых) разрядах. В радиотехнических устройствах и устройствах, используемых в вычислительной технике, также происходят переходные процессы, например в линиях задержки и формирующих линиях

Список литературы:

1.  Расчетно-графические задания по курсу теоретические основы электротехники: Учебное пособие / В.С. Саяпин, А.Ф. Сочелев, А.Н. Степанов; Под. ред. А.Ф. Сочелева. – Комсомольск-на-Амуре: Комсомольский-на-Амуре гос. техн. ун-т, 1998.– 76.

2.  Примеры расчета электрических цепей по курсу: Учебное пособие / Е.В. Лановенко, В.С. Саяпин, А.Ф. Сочелев, А.Н. Степанов; Под. ред. А.Ф. Сочелева. – Комсомольск-на-Амуре: Комсомольский-на-Амуре гос. техн. ун-т, 2001.– 92 с.

3.  Расчет линейных электрических цепей методом расширенных узловых уравнений. /Сост. А.Н. Степанов. – Комсомольск-на-Амуре: Комсомольский-на-Амуре гос. техн. ун-т, 1999.– 28 с.

4.  Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: электрические цепи. Учебник для студентов электрических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. – 7-е изд., перераб. и доп.– М.: Высш. школа, 1978. – 528 с., ил.