[WikiDyd] [TitleIndex] [WordIndex

Laboratorium podstaw elektromagnetyzmu

Scenariusz ćwiczenia 6: ''Symulacja komputerowa: wyznaczanie impedancji charakterystycznej''

Pomiary

Uwaga: W trakcie ćwiczeń wykonujemy pomiary i część obliczeń. Pozostałe obliczenia wykonane zostaną w czasie przygotowywania sprawozdania, po zakończeniu zajęć.


  1. Dopasowanie parametrycznego, komputerowego modelu kabla do parametrów zadanych przez prowadzącego:
    • Włączamy komputer
    • Logujemy się do systemu
    • Kopiujemy program wzorcowy
    • Otwieramy go do edycji
    • Dopasowujemy wymiary przewodu do wymagań prowadzącego ilustracja

    • Obliczamy właściwe wartości gęstości prądu - dopasowane do wymiarów przewodu ilustracja

    • Uruchamiamy program, zapisujemy odpowiednie wartości i wyliczamy C,L,Zc:
      • napięcie U ilustracja

      • energię pola elektrycznego We ilustracja

      • C = 2 * WE / U2 = 2 * 4 * We / U2 = 8 We (jeśli U==1, a tak zwykle jest) ilustracja

      • całkowity prąd - musimy pomnożyć gęstość prądu w żyle przez jej pole przekroju (pamiętajmy, że modelujemy 1/4 kabla, a więc całkowity prąd będzie 4 razy większy ilustracja

      • energię pola magnetycznego Wh ilustracja

      • L = 2 * WH /I2 = 2 * 4 * Wh / I2 (tutaj już trzeba koniecznie użyć kalkulatora, bo wartość I nie jest zwykle ,,okrągłą" liczbą) ilustracja

      • Z = sqrt(L/C) ilustracja

    • Prosimy prowadzącego o ocenę wyników
  2. Wyznaczenie przebiegu zależności impedancji charakterystycznej oraz pojemności i indukcyjności jednostkowej od wybranego wymiaru projektowego (co najmniej 5 punktów charakterystyki)
    1. Dla każdej z co najmniej 5 zadanych wartości wybranego wymiaru projektowego wyznaczamy pojemność, indukcyjność i impedancję charakterystyczną:
      • Poprawiamy program (wymiary, gęstość prądu)
      • Uruchamiamy program, zapisujemy odpowiednie wartości
      • Wyliczamy C,L,Zc
      b. Szkicujemy charakterystyki L,C,Zc
  3. Próba rozwiązania zadania odwrotnego: zaprojektowanie kabla o zadanej przez prowadzącego jednostkowej pojemności, indukcyjności i impedancji charakterystycznej.
    • Na podstawie wyników uzyskanych w poprzedniej części ćwiczenia próbujemy zaprojektować przewód o zadanych parametrach. Wykorzystujemy metodę prób i błędów.

Po zakończeniu pracy protokół powinien zostać podpisany przez prowadzącego.

Wykonanie sprawozdania

  1. Sprawdzenie obliczeń wykonanych w trakcie realizacji ćwiczenia.
  2. Wykreślenie charakterystyk L,C, Zc na papierze milimetrowym lub przy pomocy komputera.
  3. Próba rozwiązania zadania odwrotnego: zaprojektowanie kabla o zadanej przez prowadzącego jednostkowej pojemności, indukcyjności i impedancji charakterystycznej.
    • Na podstawie wyników uzyskanych w poprzedniej części ćwiczenia próbujemy zaprojektować przewód o zadanych parametrach. Wykorzystujemy metodę prób i błędów.


Materiały zostały opracowane w ramach realizacji Programu Rozwojowego Politechniki Warszawskiej.

http://prpw.iem.pw.edu.pl/images/KAPITAL_LUDZKI.gif http://prpw.iem.pw.edu.pl/images/EU+EFS_P-kolor.gif

http://www.pr.pw.edu.pl/ jest projektem współfinansowanym przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu społecznego (działanie 4.1.1 Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki) i ma na celu poprawę jakości kształcenia oraz dostosowanie oferty dydaktycznej Politechniki Warszawskiej do potrzeb rynku pracy. Będzie on realizowany przez Uczelnię w latach 2008-2015.


2015-09-23 06:44