Цепи с распределенными параметрами - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Цепи с распределенными параметрами, слайд №1

Цепи с распределенными параметрами, слайд №2

Цепи с распределенными параметрами, слайд №3

Цепи с распределенными параметрами, слайд №4

Цепи с распределенными параметрами, слайд №5

Цепи с распределенными параметрами, слайд №6

Цепи с распределенными параметрами, слайд №7

Цепи с распределенными параметрами, слайд №8

Цепи с распределенными параметрами, слайд №9

Цепи с распределенными параметрами, слайд №10

Цепи с распределенными параметрами, слайд №11

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Цепи с распределенными параметрами. Доклад-сообщение содержит 11 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

ГЛАВА 9 ЦЕПИ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ Электромагнитные волны распространяются с конечной скоростью. Это придает процессам, происходящим в электрических цепях, волновой характер, т.е. токи и напряжения в электрической цепи оказываются зависящими не только от времени t, но и от координаты сечения цепи x, т.е. U(x,t); i(x,t). Eсли >L, то цепь с сосредоточенными параметрами. Если 

Слайд 2

Описание слайда:

9.1. Понятие о длинной линии и распространение волн в ней Рассмотрим воздушную двухпроводную линию, длина которой соизмерима или больше длины электромагнитной волны (рис. 9.1, а). При протекании тока по проводам вокруг них возникает магнитное поле Н, что свидетельствует о наличии индуктивности, распределенной вдоль линии. Между проводами возникает электрическое поле, что говорит о емкости. Провода и диэлектрик между проводами нагреваются, что свидетельствует о наличии потерь, т.е. говорит о сопротивлении.

Слайд 3

Описание слайда:

Волновыеуравнения Составим уравнения, позволяющие определить напряжение и ток в любом сечении длинной линии, для длинной линии без потерь (рис. 9.2). Запишем выражения относительно приращений напряжения и тока:

Слайд 4

Описание слайда:

9.2. Полубесконечная длинная линия Решение волновых уравнений значительно упрощается, если рассматривать полубесконечную длинную линию при гармоническом воздействии e(t) = Em cosωt . В такой линии нет условий для распространения обратной волны, а потому существует лишь прямая, ее называют падающей волной. Установившиеся процессы в такой линии в произвольном сечении являются гармоническими, но появляется фазовый сдвиг, который связан с конечной скоростью распространения волны. Напряжение и ток в любом сечении определяются из соотношений: где v0 = λ/Т = (L0C0)–2 – скорость распространения сигнала в длинной линии; β = ω/v0 – коэффициент фазы, он характеризует фазовый сдвиг волны на единицу длины линии, иногда его называют пространственной частотой сигнала, так как β = 2π/λ , где λ – длина волны (это название дано по аналогии с тем, что ω = 2π/Т – временная частота). Отношение комплексной амплитуды напряжения к комплексной амплитуде тока прямой волны называют волновым сопротивлением линии Zв = Um / Im. В линии без потерь оно имеет чисто резистивный характер –ρ, его называют характеристическим сопротивлением. (v0, β, Zв) - называются волновыми, или вторичными, параметрами длинной линии. Т.О., в длинной линии без потерь сигнал в любом сечении не изменяет своей формы и амплитуды, но наблюдается запаздывание вследствие конечной скорости В линии с потерями наблюдается не только запаздывание во времени, но и затухание сигнала по амплитуде с возрастанием х.

Слайд 5

Описание слайда:

9.3. Линия конечной длины. Отражения При гармоническом колебании мгновенное значение напряжения в любой точке определяется суммой падающей и отраженной волн напряжения, а мгновенные значения тока – разностью падающей и отраженной волн тока. Знаки в суммах связаны с тем, что положительные направления напряжений Uпад, Uотр выбраны одинаково (сверху вниз), а у токов Iпад, Iотр – встречно, поэтому они вычитаются: U(x,t) = Uпад+ Uотр; I(x,t) = Iпад – Iотр, где U(x,t),Uпад, Uотр , I(x,t) , Iпад, Iотр – комплексные амплитуды. Процессы, происходящие в длинной линии, определяются не только волновыми параметрами, которые характеризуют собственные свойства линии, но и коэффициентами отражения, которые зависят от согласования линии с нагрузкой. В установившемся режиме в линии присутствуют две волны. Эти волны распространяются в двух взаимно противоположных направлениях. Волна, движущаяся от генератора к нагрузке, называется прямой, или падающей. Волна, движущаяся от нагрузки к генератору, называется обратной, или отраженной. Появление обратной волны связано с отражением падающей волны от нагрузки. Таким образом, в длинной линии в каждый момент времени в каждой точке сечения присутствует алгебраическая сумма двух волн – падающей и отраженной. Комплексным коэффициентом отражения длинной линии называют отношение комплексных амплитуд напряжений и токов отраженной и падающей волн в произвольном сечении линии: комплексный коэффициент отражения напряжения; комплексный коэффициент отражения тока.

Слайд 6

Описание слайда:

9.4. Режимы работы длинной линии В зависимости от соотношения волнового сопротивления ρ и сопротивления нагрузки Zн в длинной линии возможны три режима работы: 1. Режим бегущих волн в линии имеет место, когда в ней распространяется только падающая волна напряжения и тока, а отраженная волна во всех сечениях равна нулю. В этом режиме вся энергия от источника питания передается в нагрузку, отражение отсутствует, следовательно, Uотр= 0 и Рu = 0. 2. Режим стоячих волн имеет место, когда происходит полное отражение волны от нагрузки, т.е. в линии одновременно присутствуют две волны, амплитуды которых одинаковы: Uотр = Uпад, следовательно ‌‌| Рu |‌‌ = 1. В этом режиме энергия в нагрузке не выделяется. 3. Режим смешанных волн. В этом режиме энергия частично выделяется в нагрузке, а частично отражается, т.е. в линии одновременно присутствуют две волны, амплитуды которых не одинаковы.

Слайд 7

Описание слайда:

Условия режима бегущих волн. Режим бегущих волн возможен при следующих видах нагрузки: а) полубесконечная длинная линия (рис. 9.6). В ней нет конца, а потому и нет отраженной волны.Рис. 9.6 б) линия нагружена на сопротивление, равное волновому Zн = ρ (рис. 9.7, а). Коэффициент отражения равен нулю В линии без потерь в режиме бегущих волн распределение амплитуд напряжения и тока по длине линии постоянно (рис. 9.7, б, в), а в линии с потерями амплитуды напряжения и тока убывают по экспоненте. Входное сопротивление линии в режиме бегущих волн равно волновому сопротивлению линии и не зависит от ее длины. В режиме бегущих волн передача энергии происходит только в одном направлении – от источника сигнала в нагрузку, такая нагрузка называется согласованной.

Слайд 8

Описание слайда:

Режим стоячих волн. В этом режиме вся падающая волна отражается от нагрузки. Мощность, выделяемая на нагрузке, равна нулю. Режиме стоячих волн Рu = 1 возникает в следующих трех случаях (рис. 9.8): 1) линия, разомкнутая на конце Zн = ∞. 2) Zн = 0 3) Zн = jX Рис. 9.90ll0Zн = Ux/UmaxIx/Imaxxxабвl – 3/4l – /4l – l – /2УзелПучность Коэффициент отражения по напряжению Рu = 1. Это означает, что на конце линии волна по напряжению полностью отражается, т.е. амплитуда падающей волны равна амплитуде отраженной волны, причем знак отраженной волны совпадает с падающей, что приводит к удвоению напряжения на конце линии. Коэффициент отражения по току Рi = –1. Это означает, что на конце линии ток равен нулю. Распределение амплитуд напряжения и тока вдоль линии в режиме холостого хода приведены на рис. 9.9, б. Точки максимума напряжения или тока называются пучностями напряжения или тока, а точки, в которых амплитуда напряжения или тока равны нулю, называются узлами. В режиме холостого хода на конце линии имеет место пучность напряжения и узел тока. б) линия короткозамкнутая на конце: Zн = 0. Коэффициенты отражения . Рi = 1.Рис. 9.100l0Zн = 0Ux/UmaxIx/Imaxxxабвl – 3/4l – /4l – l – /2УзелПучность Графики распределения амплитуд напряжения и тока показаны на рис. 9.10, б, в. На конце линии имеет место пучность тока и узел напряжения. в) линия нагружена на реактивное сопротивление Zн = jX. Коэффициенты отражения и – комплексные величины, а их модули равны │Рu│=│Рi│=1. Это означает, что амплитуды прямой и отраженной волн в линии одинаковы, но на конце нет ни пучности, ни узла.

Слайд 9

Описание слайда:

Нелинейные цепи

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Дисциплина: Электротехника и электроника Лектор: Погодин Дмитрий Вадимович Кандидат технических наук, доцент кафедры РИИТ (кафедра Радиоэлектроники и информационно-измерительной техники)