Ом заңын есте сақтауға көмек беретін сурет
Айнымалы токтың толық тізбегі үшін Ом заңы
жүктеу/скачать 193.09 Kb.
|
Айнымалы токтың толық тізбегі үшін Ом заңыБір-біріне тізбектей жалғанған индуктивтігі {\displaystyle L} катушкадан, сыйымдылығы {\displaystyle C} конденсатордан және кедергісі {\displaystyle R} резистордан тұратын тізбектің қысқыштарына {\displaystyle u=U_{m}\cos \omega t} айнымалы кернеу түсірейік (2.15-сурет). Ток күшінің {\displaystyle i} лездік мәні де, {\displaystyle I_{m}} амплитудалық мәні де тізбектей жалғанған тізбектің барлық бөлігінде бірдей болады. Ал ток көзінің полюстеріндегі лездік кернеу оның жеке бөліктеріндегі кернеудің лездік мәндерінің қосындысына тең: {\displaystyle u=u_{R}+u_{C}+u_{L}.} (2.14) Тізбектей жалғанған тізбектің барлық бөлігіндегі токтың тербелісі {\displaystyle i=I_{m}\cos \omega t} заңы бойынша өзгерсін. Қарастырып отырған тізбекте еріксіз электромагниттік тербелістер, яғни айнымалы ток пайда болады. Резистордағы, конденсатордағы және катушкадағы кернеудің амплитудаларын сәйкесінше {\displaystyle U_{mR},U_{mC}} және {\displaystyle U_{mL}} деп белгілеп, оларды векторлық диаграммаға салайық (2.15-сурет). Ток күшінің амплитудасын горизонталь ось бойымен бағытталған вектор түрінде кескіндейік. Онда горизонталь ось пен әрбір кернеу амплитудасы векторының арасындағы бұрыш ток күшімен ғана сәйкес кернеу тербелістерінің фазалық айырымына тең болады. Активті кедергідегі кернеудің тербеліс фазасы ток күшінің тербеліс фазасымен сәйкес келеді, ал конденсаторда кернеудің тербелісі ток күшінің тербелісінен фаза бойынша {\displaystyle \pi /2}-ге озады. Сондықтан (2.14) өрнегін былай жазуға болады: {\displaystyle u=U_{m}R\cos \omega t+U_{m}C\cos \left(\omega -{\frac {\pi }{2}}\right)+U_{m}L\cos \left(\omega t+{\frac {\pi }{2}}\right).} 
Түсірілген кернеудің {\displaystyle {\vec {U}}_{m}} амплитудасын векторлардың қосындысы ретінде табуға болады, яғни {\displaystyle {\vec {U}}_{m}={\vec {U}}_{m}R+{\vec {U}}_{m}C+{\vec {U}}_{m}L} (кернеу белгісінің үстіндегі нұсқамаға (стрелкаға) қарап кернеуді векторлық шама деп қарауға болмайды. Бүл тек модульдері көрсетілген кернеулерге тең векторлар). 2.16-суреттен, барлық тізбектегі кернеудің амплитудасы Пифагор теоремасы бойынша {\displaystyle U_{m}={\sqrt {{U_{mR}}^{2}+(U_{mL}-U_{mC})^{2}}}} тең. Ом заңына сәйкес {\displaystyle U_{mL}=I_{m}X_{L},U_{mC}=I_{m}X_{C}} және {\displaystyle U_{mR}=I_{m}R} сондықтан {\displaystyle U_{m}={\sqrt {I_{m}R^{2}+(I_{m}X_{L}-I_{m}X_{C})^{2}}}=I_{m}{\sqrt {R^{2}+(X_{L}-X_{C})^{2}}}} осыдан
{\displaystyle I_{m}={\frac {U_{m}}{\sqrt {R^{2}+(X_{L}-X_{C})^{2}}}}} (2.15) Бұл айнымалы токтың толық тізбегі үшін Ом заңы. {\displaystyle X_{L}=\omega L} және {\displaystyle X_{C}={\frac {1}{\omega C}}} болғандықтан, (2.15) формуласын былай жазуға болады. {\displaystyle I_{m}={\frac {U_{m}}{\sqrt {R^{2}+(\omega L-{\frac {1}{\omega C}})^{2}}}}.} {\displaystyle X_{L}-X_{C}=\omega L-{\frac {1}{\omega C}}} кедергісін реактивті кедергі, ал {\displaystyle Z={\sqrt {R^{2}+(X_{L}-X_{C})^{2}}}} кедергісі айнымалы ток тізбегінің толық кедергісі деп аталады. {\displaystyle \phi } фазалар айырымын векторлық диаграмманы колданып анықтауға болады: {\displaystyle tg\phi ={\frac {U_{mL}-U_{mC}}{U_{mR}}}} немесе {\displaystyle tg\phi ={\frac {X_{L}-X_{C}}{R}}={\frac {\omega L-{\frac {1}{\omega C}}}{R}}.} (2.16) Ток пен кернеудің әсерлік мәндерін колдансақ, (2.15) өрнегін былай жазуға болады: {\displaystyle I={\frac {U}{Z}}.} Тізбекте конденсатор жоқ кездегі векторлық диаграмманы салайық (2.17-сурет). Бұл дербес жағдайда {\displaystyle tg\phi ={\frac {U_{m}L}{U_{m}R}}={\frac {\omega L}{R}},} {\displaystyle I_{m}={\frac {U_{m}}{\sqrt {R^{2}+(\omega L)^{2}}}}.} 
Егер (2.15) пен (2.16) өрнектерінде {\displaystyle {\frac {1}{\omega C}}=0,} яғни {\displaystyle C=\infty } деп алсақ, соңғы екі формула шығады. Олай болса, тізбекте конденсатор жоқ болса, сыйымдылық {\displaystyle C} нөлге емес, шексіздікке тең екен. Шынында да, егер тізбектегі конденсатордың астарларын бір-біріне шексіз жақындатса, конденсаторды жоқ деп есептеуге болады. Ал жазық конденсатордың сыйымдылығы {\displaystyle C={\frac {\epsilon _{0}\epsilon S}{d}}.} Бұл формуладан егер {\displaystyle d=0} болса, {\displaystyle C=\infty } шығады. Генератордан алынатын энергия тек активті кедергіде ғана жылу энергиясы түрінде бөлініп шығады. Реактивті кедергіде энергия жұтылмайды. Реактивті кедергіде периодты түрде электр өрісінің энергиясы магнит өрісінің энергиясына айналып, түрленіп отырады. Периодтың бірінші ширегінде, конденсатор зарядталып жатқанда энергия тізбекке электр өрісінің энергиясы түрінде түсіп, жинақталады. Ал периодтың келесі ширегінде, конденсатор разрядталып жатканда, энергия қайтадан магнит өрісінің энергиясы түрінде желіге қайтарылады.[2] Тағы да R=p*l/S - ке тең болады. Электр тогы, потенциал, кернеу, ЭҚК, қуат, кедергі. Электр тізбегі. Электр тізбектердің классификациясы. Электр тізбегі, түйін, тармақ, контур. Элементтердің классификациясы мен вольт-амперлік сипаттамалары. Электр тізбегі. Негізгі элементтер. Элементтердің шартты графикалық бейнелеуі. Резистор, конденсатор, индуктивтілік катушка. Түрлері. Сызықты және бейсызықты элементтердің вольт-амперлік сипаттамалары. Электр схемалар. Түрлері. Тізбектің топологиясы. Граф. Подграфтар. Граф. Топологиялық матрицалар. Ом заңы.
Кирхгоф заңдары. Контурлы ток әдісі. Беттесу әдісі. Екі түйін әдісі. Түйін потенциалдар әдісі. Зара принципі. Компенсация әдісі. Эквиваленттік генератор әдісі. Тұрақты және айнымалы ток. Айнымалы токтың негізгі параметрлері: лездік, эффективтілік (әрекеттік, әсерлік) және орташа мәндері. Айнымалы ток. Периодты ток, амплитуда, период, жиілік, фаза. Айнымалы токтың әртүрлі көрініс түрлері. Комплекстік сандар. Ом және Кирхгоф заңдарының комплекстік түрлері. Ом заңы комплекстік түрінде: индуктивтілік катушка. Фаза ығысуы. Реактивтілік индуктивтілік кедергі. Ом заңы комплекстік түрінде: конденсатор. Фаза ығысуы. Реактивтілік сыйымдылықтық кедергі. Тармақталмаған электр тізбегі. Комплекстік кедергі. Тізбектей қосылған тербелмелі контурдағы кернеу резонансы. Негізгі сипаттамалары. Резонанстік сызықтары мен жиіліктік сипаттамалар. Параллельды қосылған тербелмелі контурдағы ток резонансы. Негізгі сипаттамалары. Дифференциалдайтын тізбек. Негізгі шарттар. Кернеу жеткізу коэффициенті. Интегралдайтын тізбек.Негізгі шарттар. Кернеу жеткізу коэффициенті. Резистивті кернеу бөлгіші. Негізгі шарттар.Кернеу жеткізу коэффициенті.Аттенюатор. Түзеткіштер. Біржартыпериодтты және екіжартыпериодтты қосылу схемалары. Уақыт бойынша өзгеру графиктері. Екіжартыпериодты көтерме схемасы. Уақыт бойынша өзгеру графиктері. Сүзгіші бар түзеткіштің біржартыпериодты схемасы. Коэффициенттер. Жұмыс принципі. Уақыт бойынша өзгеру графиктері. Биполярлы транзистор. Транзистордың Н-параметрлері. Күшейткіштер. Түрлері. Күшейту коэффициенттері. Шығыс сигналдардың бұрмалануы. RC-күшейткіш. Орташа жиіліктердегі ток пен кернеудің күшейту коэффициенттері. RC-күшейткіш. Төмен жиіліктердегі ток пен кернеудің күшейту коэффициенттері. RC-күшейткіш. Жоғары жиіліктердегі ток пен кернеудің күшейту коэффициенттері. Эмиттерлік қайталағыш. Күшейту коэффициенті. Истокты қайталағыш. Өрістік транзисторлар, түрлері, негізгі параметрлері. Байланыс тізбектері. Түрлері. Тізбектің индуктивті байланысқан элементтері. Параллельді және тізбектей қосылған байланыс элементтері. Шфазалық тізбектер. Қосылу түрлері. Жұмыс режімдері. Шфазалық тізбектің симметриялық жұмыс режимі. Шфазалық тізбектің асимметриялық жұмыс режимі. Шфазалық тізбектің қуаты. Жұлдызша және үшбұрыштық қосылу. Синусоидалды емес ЭҚК, кернеу және ток.Фурье қатарына жіктелу. Фурье қатарының комплекстік түрі. Сипаттамалар. Симметрия қасиеттері. Электр тогы, потенциал, кернеу, ЭҚК, қуат, кедергі. Электр тоғы деп, заряталған бөлшектердің бір бағыттағы реттелген қозғалысын айтады. Зарядталған бөлшектерге электрондар (металдарда) және иондар (газ және сұйықтықтарда) жатады. Кернеу – скалярлық шама, жалпы алғанда ол уақытқа тәуелді функция. u = u(t). Кернеу, электр өрісі күштерінің сыртқы тізбек бойындағы зарядтарды қозғауға жұмсалған жұмысқа тең болады. Кернеудің өлшем бірлігі Вольт, [B] U = Немесе, кернеуді сыртқы тізбектің екі нүктесінің арасындағы потенциалдар айырмасы ретінде қарастыруға болады:  =  
Электр Қозғаушы Күш – электр тізбегіне жалғанған, табиғаты электрстатикалық емес энергия көзі. Тек қана электрстатик. күштер тұйық тізбекпен тұрақты токтың үздіксіз жүруін қамтамасыз ете алмайды. Өйткені бұл күштердің тұйық контур бойымен зарядты қозғалтуы үшін жұмсайтын жұмысы нөлге тең, ал ток жүрген кезде әдетте энергия шығыны болады. Сондықтан тұйық контурмен үздіксіз ток жүруі үшін электр тізбегінен тыс басқа бір энергия көзі болу керек. Бұл энергия көзі энергияны сырттан ала отырып, оны зарядтардың қозғалыс энергиясына айналдырады да, қосымша электр өрісін (Е) тудырады. Мұндай қосымша электр өрісі күшінің тұйық контур бойымен істейтін жұмысы нөлге тең болмайды: . Е' шамасы Э. қ. к. деп аталады және оның шамасы бірлік зарядты қозғалтуға кететін электрстатик. емес күштердің жұмысына тең. Потенциал сияқты Э. қ. к-тің де өлшеу бірлігі – вольт (в). Электролиттердегі иондардың диффузиясы, контур арқылы өткен магнит ағынының өзгеруі (эл.-магн. индукция), т.б. Э. қ. к-ін тудырады.  [В]
Қуат - уақыт бірлігі ішінде істелінген жұмыстың сол уақытқа қатынасымен өлшенетін физикалық шама. 1. Сәулеленетін энергияның мөлшері немесе уақыт бірлігінде орындалатын кез келген жұмыс, өлшем бірлігі ватт. 2. Жүйенің өнім шығаруға, яғни оның уақыт бірлігіі ще белгілі бір жұмыс көлемін орындау қабілеттілігін анықтайтын сипаттама. Қуаттың бірліктердің халықаралық жүйесіндегі (СИ) өлшем бірлігі – Ватт (Вт). Вт=Дж/с. Қуаттың еселі өлшемдері:1 кВт=103Вт, 1 МВт=106Вт техникада кеңінен қолданылады; сонымен қатар Қуат бірлігі ретінде ат күші (а. к.) де қолданылады, 1 а.к.=735,5Вт. Электр қуаты формуласы: P=IU [Вт] жүктеу/скачать 193.09 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
