Заграждающие фильтры
Простейшие Т- и П-схемы заграждающих фильтров приведены на рис. 175 и рис. 176.
Условие резонанса на заданной частоте :
, откуда следует: или .
Обобщенные параметры элементов для обеих схем:
,
.
Уравнение, определяющее границы полосы пропускания фильтра:
При
|
При с учетом, что , получим решение в виде:
или .
Отбрасывая отрицательные корни уравнения, как не имеющие физического смысла, получим значения граничных частот:
и .
Таким образом, фильтр пропускает сигналы в диапазонах частот от до и от до , а в в диапазоне частот от до сигналы задерживаются. Резонансная частота является промежуточной и равна среднегеометрическому значению из граничных частот: .
Характеристика затухания и фазовая характеристика фильтра показаны на рис. 177а, б.
Т11. Электрические цепи с распределенными параметрами
1. Общие определения
Параметры электрических цепей в той или иной мере всегда распределены вдоль длины отдельных участков. В большинстве практических случаев распределением параметров вдоль длины пренебрегают и представляют электрическую цепь эквивалентной схемой с сосредоточенными схемными элементами R , L и C.
Однако существует большой класс электрических цепей, для которых пренебрежение распределением параметров вдоль длины приводит к существенным погрешностям при их расчёте и становится неприемлемым.
Из курса физики известно, что электромагнитное поле распространяется вдоль электрической цепи не мгновенно, а с конечной скоростью υ, проходя всю длину цепи l за время . Если за время ∆t режимные параметры в цепи (u, ί) изменяются незначительно и этим изменением можно пренебречь, то для такой цепи пренебрегают распределением параметров вдоль длины и замещают ее схемой с сосредоточенными элементами. Если за время ∆t режимные параметры в цепи (u, ί) изменяются на заметную величину, которую необходимо учитывать в расчете, то такие цепи считаются с распределенными параметрами и расчет их проводится уже с учетам распределения параметров вдоль их длины.
Пример 1. Воздушная линия электропередачи длиной l = 50 км работает на частоте ƒ = 50 Гц, скорость волны υ=300000 км/с, , 6000км, с, . Таким образом, фазовый сдвиг для волн напряжения и тока вначале и в конце линии составляет всего 3,6о, чем можно пренебречь и считать такую линию как цепь сосредоточенными параметрами.
Пример 2. Линия электропередачи длиной l=500 км: ƒ = 50 Гц, υ=300000 км/с, с, .
Фазовый сдвиг для волн напряжения и тока в начале и конце линии составляет 36о, расчет режима в такой линии без учета распределения параметров по длине привел бы к существенным ошибкам, поэтому такую линию следует считать как цепь с распределенными параметрами.
Пример 3. Соединительный кабель от комнатной антенны до входного гнезда телевизора имеет длину l=2 м, телевизионный канал работает на частоте ƒ=150 МГц, υ=200000 км/с, с, 1,3 м, с, .
Вывод: соединительный кабель следует рассматривать как цепь с распределенными параметрами.
При синусоидальном режиме цепи критерием необходимости учета распределения параметров по длине может служить соотношение между длиной линии l и длиной волны . Если l<< ,то цепь рассматривается как c сосредоточенными параметрами (в примере 1: ), если l и соизмеримы, то цепь рассматривается как с распределенными параметрами (в примере 2: , в примере 3: ).
К цепи с распределенными параметрами относятся все лини связи, линии электропередачи длиной l > 100 км.
Одни и те же электрические цепи в зависимости от формы воздействующего напряжения в одних случаях принимаются с распределенными параметрами, а в других - с сосредоточенными параметрами. Например, обмотки силовых трансформаторов при расчете установившихся режимов в них на частоте ƒ=50 Гц считаются цепями с сосредоточенными параметрами, но при расчете переходных процессов, возникающих в результате коммутации или атмосферных разрядов те же обмотки считаются цепями с распределенными параметрами.
Если параметры цепи распределены равномерно по ее длине, то цепь называется, однородной, если неравномерно ― то неоднородной. В курсе ТОЭ рассматриваются только однородные цепи.
Дата добавления: 2020-07-18; просмотров: 477;