Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Бандурин TOE_2

.pdf
Скачиваний:
31
Добавлен:
15.03.2016
Размер:
7.22 Mб
Скачать

 

А

Б

В

Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t , c

t А = 0

t Б =

l1

 

t В =

2l1

 

t Г =

l1

 

υ

 

 

 

 

 

uотр , В

uотр ( t A )

uотр ( t Б )

uотр ( t B )

uотр ( t Г )

iотр , А

iотр ( t A )

iотр ( t Б )

iотр ( t В )

iотр ( t Г )

u( x , t0 ), B

u2 ( t A )

u2 ( t Б )

u2 ( t В )

u2 ( t Г )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i( x , t0 ), A

i2 ( t A )

i2 ( t Б )

i2 ( t В )

i2 ( t Г )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U i

0

U i

0

uпад = U 0

iпад = U0 Zв

х

l

Рис. 158.

iотр

υ

 

 

 

A

 

Б В Г

х

υ

 

 

l

 

 

 

 

uотр

 

 

 

 

Рис. 159.

121

U i

U 0

υ

u( x , t0

)

 

iпад

i( x , t0 ) l х

0

A Б В Г

Рис. 160.

Отражение и преломление волн в однородных линиях без потерь

Отражение и преломление волн происходит в местах неоднородностей, которыми являются нагрузка и другие линии с другими волновыми сопротивлениями. При этом используются коэффициенты отражения и преломления:

 

 

 

 

а) коэффициенты отражения K

 

= −K

 

=

uотр1

;

 

 

 

 

 

 

u

i

uпад1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) коэффициенты преломления n

=

uпад2

и

n =

iпад2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

uпад1

i

iпад1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Переход волн с одной линии (Zв1) на другую линию (Zв2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uпад1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iпад1

 

 

 

 

 

 

 

v1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1 Zв2

Рис. 161.

iпад1 = uпад1 .

Zв1

122

Расчетная схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2uпад1

 

 

Zв1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uпад2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iпад2

 

 

 

Zв2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 162.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

=

 

2uпад1

; u

 

 

 

= Z

 

i

; u

 

 

 

= u

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

;

i

= −

uотр1

;

 

 

 

 

 

 

пад2

в2

отр1

пад

2

пад1

 

 

 

 

 

пад2

 

Zв1 + Zв2

 

 

 

 

 

 

 

пад2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отр1

 

 

 

Zв1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

= −K

 

=

 

Zв2 Z в1

; n =

 

 

2Zв2

 

 

 

; n =

2Z в1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

Z в1 + Zв2

 

 

 

i

 

 

 

Z в1 + Z в2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1 + Zв2

 

 

 

 

 

 

 

 

Если Zв1=2Zв2 ,

тогда K

 

 

= −K

= −

1

;

n =

2

; n =

4

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

3

u

3

 

 

 

i

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uпад1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uпад1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iпад1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v1

 

 

 

 

 

 

iпад1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

пад1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t =t0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uпад2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iпад1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пад2

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l2=v 2t0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l1 =v1t0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 163.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Переход волн с одной линии (Zв1) на две другие линии (Zв2 и

Zв3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uпад1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв2

 

uпад1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v1 Zв2

 

 

 

iпад1

 

 

v1

 

 

i2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iпад1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 164.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

123

 

 

 

 

 

 

 

 

i

=

 

uпад1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пад1

 

 

 

Zв1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетная схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

 

 

 

 

 

iпад3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2uпад1

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uпад2,3

 

 

Zв3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i2

 

 

 

 

 

 

 

 

iпад2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 165.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем: i

 

=

 

2uпад1

 

 

;

 

i

 

 

=i

 

 

 

Zв3

 

; i

=i

 

Zв2

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

Z

в1 +

Z

в2 Z

в3

 

 

пад2

 

 

2

 

Z

+Z

 

пад3

2 Z

+Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в2

в3

 

 

в2

в3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв2 +Zв3

uпад2,3 =iпад2 Zв2 .

Если Zв1>Zв3> Zв2,

v1>v3>v2 l1>l3>l2, то при

iпад2>iпад3

получаем

график

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uпад1

 

 

 

uпад1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв2

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв2

 

 

 

 

 

v1

 

 

v1

 

 

 

v

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iпад1

 

 

 

 

 

iпад1

v1

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

 

 

 

Zв1

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв3

 

 

 

 

 

 

Zв3

 

 

 

 

 

 

Рис. 166.

 

 

 

 

 

 

 

t =t0;

l1=v1·t0; l2=v2·t0 ; l3=v3·t0.

124

 

 

 

 

 

 

 

v 2 Z

в2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

 

uпад2,3

 

 

 

 

 

 

iпад1 v11

 

 

 

 

 

 

 

 

l2

 

 

 

 

 

 

i2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

l

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

v 3

l3 Zв3

Рис. 167.

3. Переход волн с одной линии (Zв1) на другую линию (Zв2), если в месте стыка линий параллельно включен конденсатор с емкостью C

uпад1 uпад1

 

iпад1

v1

i2

 

 

 

 

 

 

iпад1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С Zв2 Zв1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С Zв2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 168.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

=

 

uпад1

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пад1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетная схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2uпад1

 

 

 

 

 

C

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uпад2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i2 iпад2

Рис. 169.

Переходный процесс рассчитывается классическим или операторным методом при нулевых начальных условиях Расчетное время

а) для линии с Zв1

125

t A = X A v1

б) для линии с Zв2

tB = X B v 2

Изменяя XA и XB , рассчитываем распределения напряжения и тока в линиях

а) в линии с Zв1

u A =u2 (t A )=uпад2 (t A ); iA =i2 (t A ).

б) в линии с Zв2

uB =uпад2 (tB ); iB =iпад2 (tB ).

Строим графики для t = t0, когда l1=v1 t0 и l2=v2 t0

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

uпад1

 

 

uпад2

 

 

uпад1

 

 

uC

 

uпад2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v1

uC

 

 

 

 

v1

 

 

uA

u

B

v 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v 2

 

 

 

 

xA

xB

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

0

 

 

Zв2

Zв1

l1

0

 

 

l2

 

Zв2

 

 

 

 

 

Рис. 170.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

2iпад1

 

i

 

 

 

 

v1

 

 

v1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iA

 

 

iпад2

 

iпад1

 

 

 

 

i

 

xA

 

 

 

 

 

iпад2

 

пад1

 

iС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iB

 

v 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

xB

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

0

 

Zв2

Zв1

l1

0

 

l2

Zв2

 

 

 

 

Рис. 171.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

2iпад1

 

i

 

 

 

 

v1

 

 

 

 

v1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iA

 

 

 

 

 

 

 

iпад1

 

 

iпад2

 

iпад1

 

xA

 

 

iпад2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iС

 

iB

 

v 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

xB

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

0

 

Zв2

Zв1

l1

0

 

l2

Zв2

 

 

 

 

Рис. 172.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

126

 

Такое включение емкости используется для сглаживания фронтов

uпад2 и iпад2 в линии с Zв2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Переход волн с одной линии (Zв1) на другую линию (Zв2),

если в месте стыка линий последовательно включена катушка с

индуктивностью L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uпад1

 

 

 

 

 

 

 

uпад1

 

 

 

 

iпад1

v1

i2

L

 

 

 

 

 

iпад1

v1

L

 

 

Z

в1

 

 

+ uL

Z

в2

 

Z

в1

+

uL

Z

в2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 173.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

= uпад1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пад1

 

 

Zв1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетная схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

 

 

L

 

Zв2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ u

L

 

+u

 

 

 

 

 

 

 

2uпад1

 

 

 

 

 

пад2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i2

= iпад2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 174.

 

 

 

 

 

Переходный процесс рассчитывается классическим или

операторным методом при нулевых начальных условиях

 

 

 

Расчетное время

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) для линии с

Zв1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t A = X A

 

v1

 

 

 

 

 

б) для линии с

Zв2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tB = X B

 

v 2

 

 

 

 

Изменяя XA и XB , рассчитываем распределения напряжения и тока в

линиях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) в линии с Zв1

u A =u2 (t A ); iA =i2 (t A );

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) в линии с Zв2

uB =uпад2 (tB ); iB =iпад2 (tB ).

127

Строим графики для момента времени t = t0, когда l1=v1 t0 и l2=v2 t0

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

2uпад1

 

u

 

 

 

 

 

 

 

v1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u A

 

 

uпад2

 

 

uпад1

 

 

 

 

uпад2

 

 

uпад1

 

xA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

uL

 

uB

v 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

xB

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

 

 

0

 

 

 

 

Zв2

 

Zв1

l1

0

 

 

l2

Zв2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 175.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

iпад1

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

iпад1

 

 

 

 

 

iпад2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

iпад2

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

v1

 

iA

 

 

iB

v 2

 

 

 

1

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

xA

 

xB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zв1

 

 

0

 

 

 

 

Zв2

 

Zв1

l1

0

 

 

l2

 

 

Zв2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 176.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Такое включение индуктивности используется для сглаживания фронтов uпад2 и iпад2 в линии с Zв2.

128

ЗАДАНИЕ № 4 Расчет переходных процессов в линейных

электрических цепях

I. Для заданной схемы при коммутации ключа K1 в момент времени t=0, когда ключ K2 еще не сработал, выполнить следующее.

1.При постоянном источнике ЭДС e(t)=E или тока J(t)=J опреде- лить ток i(t) или напряжение uJ(t):

а) классическим методом; б) операторным методом;

в) построить график зависимости тока i(t) или напряжения uJ(t).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

При гармоническом источнике ЭДС

e (t ) = 2E sin (ωt +α )

или

 

 

 

 

 

 

тока

J (t ) = 2J sin (ωt +α ) определить ток i(t) или напряжение

 

uJ(t):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) классическим методом;

 

 

 

 

 

 

 

б) комбинированным (операторно-классическим) методом;

 

 

в) на интервале времени 0 t

2π

построить график зависимо-

 

 

 

 

 

ω

 

 

 

 

 

 

сти тока i(t) или напряжения uJ(t).

 

 

 

 

 

3.

При

импульсном источнике

ЭДС

e(t) = Ee2 pt или

тока

J (t) = Je2 pt и нулевых начальных условиях определить интегра- лом Дюамеля ток i(t) или напряжение uJ(t), построить их график зависимости (p- корень характеристического уравнения из п.1,а).

II. Для заданной схемы с постоянным источником ЭДС e(t)=E или тока J(t)=J при коммутации ключа K2 в момент времени t=0, когда ключ K1 давно уже сработал, определить ток i(t) или напряжение uJ(t):

а) классическим методом; б) операторным методом;

в) методом переменных состояния;

г) построить график зависимости тока i(t) или напряжения uJ(t). III. Проанализировать методы расчета, результаты вычислений, гра- фики зависимостей и сформулировать выводы по работе.

Примечание: объем задания уточняет лектор; 1-ая цифра номера задания номер строки в таблице 1;

2-ая цифра номера задания номер строки в таблице 2; 3-ья цифра номера задания номер схемы.

129

Таблица 1

E

J

α

-

В

А

град

1

300

5.5

90

2

280

5

60

3

260

4.5

45

4

240

4

30

5

220

3.5

0

6

200

3

-30

7

175

2.5

-45

8

150

2

-60

9

125

1.5

-90

0

100

1

-120

 

 

 

 

Таблица 2

ω

R

L

 

C

-

1/с

Ом

Гн

 

мкФ

1

100

100

2

 

200

2

150

90

1.2

 

150

3

200

80

0.8

 

125

4

250

75

0.6

 

107

5

300

60

0.4

 

111

6

400

50

0.25

 

100

7

500

40

0.16

 

100

8

600

30

0.1

 

111

9

800

24

0.06

 

104

0

1000

10

0.02

 

200

130

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]