Физические методы исследования. Семинарские занятия. Часть 1. Стариковская С.М. - 41 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

r
min
=
60U
E
crit
Z
√
ε
=
60 · 22000
20000 · 50 · 2.2
=0.6 (3.97)
Внешний диаметр кабеля найдем из условия на волновое со-
противление:
D =exp
Z
√
ε/60
d =exp
50·
√
2.2/60
·1.2 ≈ 3.44 · d =4.1 mm (3.98)
Оценим активную мощность. Будем считать, что величина
электрического тока определяется в первую очередь волновым
сопротивлением, поскольку активное сопротивление мало (ρ
1
=
1.72 · 10
−2
(Ом мм
2
)/м). Тогда
I ≈
U
Z
=
22000
50
= 440 A; (3.99)
Для кабеля длиной 1 м
I
2
R ≈ 440
2
1.72 · 10
−2
π0.6
2
≈ 3000 (3.100)
Таким образом, на 1 м кабеля выделяется мощность 3 кВт.
Сосчитаем энергию, если длительность импульса 20 нс:
W = Pt = 3000 · 2 · 10
−8
=6· 10
−5
(3.101)
Энергия 6 · 10
−5
Вт, очевидно, мала и не может вести к на-
греву изоляции кабеля. На самом деле для передачи импульсов
напряжения амплитудой около 20 кВ обычно используют кабель
с диаметром изоляции около 10 мм.
Стандартная маркировка кабелей выглядит следующим об-
разом: РК-50-11-13. Здесь “РК” – радиочастотный кабель, 50 –
волновое сопротивление, 11 – диаметр полиэтиленовой изоляции
в мм, 13 – код диэлектрика. Стандартные волновые сопротивле-
ния коаксиальных кабелей – 50, 75, 100, 150 Ом.
Рекомендуемая литература
1. Хоровиц, Хилл Искусство схемотехники. Т.1. М.:“Мир”, 1993
2. Ж.Макс. Методы и техника обработки сигналов при физи-
ческих измерениях. Т.1. М.: “Мир”, 1983
3. Э.Г.Калашников. Электричество. М.: “Наука”, 1977
4. Д.В.Сивухин. Общий курс физики. Т.3. Электричество. М.:
“Наука. Физматлит.”, 1996
5. Л.А.Бессонов. Теоретические основы электротехники. Элек-
трические цепи. М.: “Высшая школа”, 1996.
6. В.П.Попов. Основы теории цепей. М.: “Высшая школа”, 2000.
41
                            60U        60 · 22000
             rmin =              √ =                  = 0.6               (3.97)
                          Ecrit Z ε  20000 · 50 · 2.2
  Внешний диаметр кабеля найдем из условия на волновое со-
противление:

             √                   √
  D = expZ    ε/60
                     d = exp50·      2.2/60
                                              ·1.2 ≈ 3.44 · d = 4.1 mm    (3.98)

   Оценим активную мощность. Будем считать, что величина
электрического тока определяется в первую очередь волновым
сопротивлением, поскольку активное сопротивление мало (ρ1 =
1.72 · 10−2 (Ом мм2 )/м). Тогда
                     U    22000
                        = I≈    = 440 A;                                  (3.99)
                     Z     50
  Для кабеля длиной 1 м

                          1.72 · 10−2
                     I 2 R ≈ 4402     ≈ 3000         (3.100)
                             π0.62
  Таким образом, на 1 м кабеля выделяется мощность 3 кВт.
Сосчитаем энергию, если длительность импульса 20 нс:

                W = P t = 3000 · 2 · 10−8 = 6 · 10−5                     (3.101)
                     −5
   Энергия 6 · 10 Вт, очевидно, мала и не может вести к на-
греву изоляции кабеля. На самом деле для передачи импульсов
напряжения амплитудой около 20 кВ обычно используют кабель
с диаметром изоляции около 10 мм.
   Стандартная маркировка кабелей выглядит следующим об-
разом: РК-50-11-13. Здесь “РК” – радиочастотный кабель, 50 –
волновое сопротивление, 11 – диаметр полиэтиленовой изоляции
в мм, 13 – код диэлектрика. Стандартные волновые сопротивле-
ния коаксиальных кабелей – 50, 75, 100, 150 Ом.

Рекомендуемая литература
 1. Хоровиц, Хилл Искусство схемотехники. Т.1. М.:“Мир”, 1993
 2. Ж.Макс. Методы и техника обработки сигналов при физи-
    ческих измерениях. Т.1. М.: “Мир”, 1983
 3. Э.Г.Калашников. Электричество. М.: “Наука”, 1977
 4. Д.В.Сивухин. Общий курс физики. Т.3. Электричество. М.:
    “Наука. Физматлит.”, 1996
 5. Л.А.Бессонов. Теоретические основы электротехники. Элек-
    трические цепи. М.: “Высшая школа”, 1996.
 6. В.П.Попов. Основы теории цепей. М.: “Высшая школа”, 2000.


                                                    41

Страницы