מהם קווי העברה: סוגים, משוואה ויישומים

נסה את הכלי שלנו לביטול בעיות





קווי העברה צמחו מעבודתו של ג'יימס פקיד מקסוול (13 ביוני 1831 - 5 בנובמבר 1879) היה מדען סקוטי, לורד קלווין (26 ביוני 1824 - 17 בדצמבר 1907) ואוליבר היוויסייד נולד ב- 18 במאי 1850 ומת ב -3 בפברואר. 1925. בצפון אמריקה קו ההולכה הראשון מופעל על 4000 וולט בשנת 1889 - 3 ביוני. חלק מה- העברת כוח חברות ההפצה בהודו הן NTPC בניו דלהי, טאטה פאוור במומבאי, NLC הודו בסין, אוריינט גרין בצ'נאי, מגדלי ניורון או מגדלי סוג'אנה בע'מ בהיידראבאד, בניית קו הילוכים של אסטר, LJTechnologies ב cherlapalli, Mpower Infratech private מוגבלת היידראבאד.

מהם קווי הילוכים?

קווי ההולכה הם חלק מהמערכת שמביאה חשמל מתחנות הכוח לבתים והיא מורכבת מאלומיניום מכיוון שהיא שופעת יותר, זולה יותר ופחות צפופה מנחושת. היא נושאת אנרגיה אלקטרומגנטית מנקודה אחת לנקודה אחרת והיא מורכבת משניים מנצחים המשמשים להעברת גלים אלקטרומגנטיים על פני מרחק רב בין משדר למקלט נקראים קווי העברה. ישנם קווי העברה AC (זרם חילופין) וגם DC (זרם ישר). קווי ההולכה של AC משמשים להעברת זרם חילופין למרחקים ארוכים באמצעות שלושה מוליכים וקווי ההולכה DC משתמשים בשני מוליכים להעברת זרם ישר על פני מרחק רב.




משוואת קו הילוכים

בואו ניקח את המעגל המקביל של קו ההולכה, לשם כך אנו הולכים לקחת את הצורה הפשוטה ביותר של קו ההולכה שהוא שני קווי קווי. קו קווי זה מורכב משני מוליכים המופרדים על ידי מדיום דיאלקטרי בדרך כלל מדיום אוויר, המוצג באיור שלהלן.

שני_מוליכים

שני_מוליכים



אם נעביר זרם (I) דרך המוליך -1, נגלה שקיים שדה מגנטי סביב החוט הנושא זרם של מוליך -1 וניתן להמחיש את השדה המגנטי באמצעות משרן סדרתי בשל זרימת הזרם ב מוליך -1, צריכה להיות ירידת מתח על פני המוליך -1, שניתן להמחיש על ידי סדרת התנגדות ומשרן. ניתן לבצע את ההתקנה של שני המוליכים הקווים לקבל. הקבל באיור תמיד יהיה רופף כדי להמחיש שהוספנו מוליך G. ההתקנה הכוללת כלומר התנגדות סדרתית משרן, קבלים מקבילים ומוליכים מהווים מעגל שווה ערך של קו העברה.

שווה ערך_מעגל_של_העברה_קו_1

שווה ערך_מעגל_של_העברה_קו_1

המשרן וההתנגדות המורכבים באיור לעיל יכולים להיקרא כעכבת סדרה, המתבטאת כ-

Z = R + jωL


השילוב המקביל של קיבול ומוליך n האיור לעיל יכול לבוא לידי ביטוי כ-

Y = G + jωc

שווה ערך_מעגל_העברה_קו_2

שווה ערך_מעגל_העברה_קו_2

איפה אורך

אניס- שליחת זרם הקצה

וס- שליחת מתח קצה

dx - אורך האלמנט

x - מרחק של dx מקצה השליחה

בנקודה, 'p' קח זרם (I) ומתח (v) ובנקודה, 'Q' קח I + dV ו- V + dV

שינוי המתח באורך PQ הוא

V- (V + dV) = (R + jωL) dx * I

V-V-dv = (R + jωL) dx * I

-dv / dx = (R + jωL) * I ...……………. שווה ערך (1)

I- (I + dI) = (G + jωc) dx * V

I - I + dI = (G + jωc) dx * V

-dI / dx = (G + jωc) * V ... ……………. שווה ערך (2)

ההבדל בין שווה ערך (1) ו- (2) ביחס ל- dx יקבל

שתייםv / dxשתיים= (R + jωL) * dI / dx ………………. שווה ערך (3)

שתייםאני / dxשתיים= (G + jωc) * dV / dx ... ……………. שווה ערך (4)

החלפת שוויון (1) ו- (2) בשק (3) ו- (4) תקבל

שתייםv / dxשתיים= (R + jωL) (G + jωc) V ………………. שווה ערך (5)

שתייםאני / dxשתיים= (G + jωc) (R + jωL) I ... ……………. שווה ערך (6)

תן לפשתיים= (R + jωL) (G + jωc) ... ……………. שווה ערך (7)

איפה P - קבוע ההנעה

תחליף d / dx = P ב- eq (6) ו- (7)

שתייםv / dxשתיים= PשתייםV ………………. שווה ערך (8)
שתייםאני / dxשתיים= Pשתייםאני … ……………. שווה ערך (9)

הפתרון הכללי הוא

V = Aeפיקסליםלהיות-px... ……………. שווה ערך (10)

אני = מהפיקסלים+ מאת-px... ……………. שווה ערך (11)

כאשר A, B C ו- D הם קבועים

ההבדל בין שווה ערך (10) ו- (11) ביחס ל'- x 'יקבל

-dv / dx = P (Aepx - Be-px) ...……………. שווה ערך (12)

-dI / dx = P (Cepx - De-px) ... ……………. שווה ערך (13)

תחליף שווה (1) ו- (2) בשווה (12) ו- (13) יקבל

- (R + jωL) * I = P (Aeפיקסליםלהיות-px) ………………. שווה ערך (14)
- (G + jωc) * V = P (Ceפיקסלים+ מאת-px) ………………. שווה ערך (15)

ערך 'p' התחליף ב- eq (14) ו- (15) יקבל

I = -p / R + jωL * (Aeפיקסליםלהיות-px)

= √G + jωc / R + jωL * (Aeפיקסליםלהיות-px) ………………. שווה ערך (16)

V = -p / G + jωc * (Ceפיקסלים+ מאת-px)

= √R + jωL / G + jωc * (זהפיקסלים+ מאת-px) ………………. שווה ערך (17)

תן ל- Z0= √R + jωL / G + jωc

איפה Z0הוא העכבה האופיינית

החלף את תנאי הגבול x = 0, V = V.סואני = אניסב- eq (16) ו- (17) יקבלו

אניס= A + B ………………. שווה ערך (18)

וס= C + D ………………. שווה ערך (19)

אניסעם0= -A + B ...……………. שווה ערך (20)

וס/עם0= -C + D ………………. שווה ערך (21)

מ- (20) יקבלו ערכי A ו- B

A = V.ס-אניסעם0

B = V.ס+ אניסעם0

מ- eq (21) יקבלו ערכי C ו- D

C = (אניס- ויס/עם0) /שתיים

D = (אניס+ V.ס/עם0) /שתיים

תחליפי ערכים A, B, C ו- D בשווה (10) ו- (11)

V = (V.ס-אניסעם0) הואפיקסלים+ (V.ס+ אניסעם0) הוא-px

= V.ס(הואפיקסלים+ e-px / 2) –IסZ¬0 (הפיקסליםזה-px/שתיים)

= V.סcoshx - אניסעם0סינהקס

בדומה לכך

אני = (אניס-Vסעם0) הואפיקסלים+ (V.ס/עם0+ אניס/ 2) ו-px

= אניס(הואפיקסלים+ ו-px/ 2) –Vס/עם0(הואפיקסליםזה-px/שתיים)

= אניסcoshx - V.ס/עם0סינהקס

כך V = Vסcoshx - אניסעם0סינהקס

אני = אניסcoshx - V.ס/עם0סינהקס

נגזרת משוואת קו ההולכה במונחים של פרמטרי סוף שליחה

יעילות קווי ההולכה

היעילות של קו ההולכה מוגדרת כיחס של הכוח המתקבל על ידי הכוח המועבר.

יעילות = הספק מתקבל (Pר) / כוח משודר (Pt) * 100%

סוגי קווי העברה

הסוגים השונים של קווי ההולכה כוללים את הדברים הבאים.

קו העברת חוטים פתוח

הוא מורכב מצמד חוטי מוליך מקבילים המופרדים במרחק אחיד. קווי ההולכה הדו-חוטיים הם פשוטים מאוד, עלות נמוכה וקלה לתחזוקה למרחקים קצרים וקווים אלה משמשים עד 100 מגה-הרץ. השם הנוסף של קו העברה בעל חוט פתוח הוא קו העברת חוט מקביל.

קו הילוכים קואקסיאלי

שני המוליכים הונחו בקואקסיאליות ומלאו בחומרים דיאלקטריים כגון אוויר, גז או מוצק. התדירות עולה כאשר ההפסדים בדיאלקטרי גדלים, הדיאלקטרי הוא פוליאתילן. הכבלים הקואקסיאליים משמשים עד 1 ג'יגה הרץ. זהו סוג של חוט הנושא אותות בתדר גבוה עם הפסדים נמוכים וכבלים אלה משמשים במערכות טלוויזיה במעגל סגור, אודיו דיגיטלי, בחיבורי רשת מחשבים, בחיבורי אינטרנט, בכבלי טלוויזיה וכו '.

סוגי קווי העברה

סוגי קווי העברה

קו העברת סיבים אופטיים

הסיב האופטי הראשון שהומצא על ידי נרנדר סינג בשנת 1952. הוא מורכב מתחמוצת סיליקון או סיליקה, המשמשים לשליחת אותות למרחקים ארוכים עם מעט אובדן אות ובמהירות האור. ה כבלים של סיבים אופטיים משמש כמדריכי אור, כלי הדמיה, לייזרים לניתוחים, המשמשים להעברת נתונים ומשמש גם במגוון רחב של תעשיות ויישומים.

קווי הילוכים של מיקרוסטריפ

קו ההולכה של מיקרו-רצועה הוא קו הילוכים אלקטרומגנטי רוחבי (TEM) שהומצא על ידי רוברט בארט בשנת 1950.

מדריכי גל

מדריכי גל משמשים להעברת אנרגיה אלקטרומגנטית ממקום אחד למקום אחר והם בדרך כלל פועלים במצב דומיננטי. השונים רכיבים פסיביים כגון פילטר, מצמד, מחלק, צופר, אנטנות, צומת טי וכו '. מדריכי גל משמשים במכשירים מדעיים למדידת תכונות אלסטיות אופטיות ואקוסטיות של חומרים ועצמים. ישנם שני סוגים של מובילי גל הם מובילי גל מתכתיים ומובילי גל דיאלקטריים. מדריכי הגל משמשים בתקשורת סיבים אופטיים, תנורי מיקרוגל, מלאכת יד בחלל וכו '.

יישומים

היישומים של קו ההולכה הם

  • קו העברת כוח
  • קווי טלפון
  • מעגל מודפס
  • כבלים
  • מחברים (PCI, USB)

ה קו תמסורת נגזרות משוואות מבחינת שליחת פרמטרים סופיים, יישומים וסיווג קווי העברה נדונים, והנה שאלה עבורך מה הם המתחים הקבועים בקווי ההולכה AC ו- DC?