Файл: Электр тізбектерін есептеуді масаты мен міндеттері.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.11.2023

Просмотров: 119

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Энергия қабылдағыштарының аралас қосылуы қарастырылған тізбектей жəне параллель қосылыстардың үйлесімі болып табылады. Осы қосылыстардың алуан түрлілігі тізбектің эквивалентті кедергісін анықтау үшін жалпы формуланы шығаруға мүмкіндік бермейді. Әрбір нақты жағдайда, тізбектей немесе параллель қосылған аумақтарды белгілеп, оларды белгілі формулалар бойынша эквивалентті кедергілермен ауыстыру керек. Тізбекті біртіндеп оңайлатып, бір кедергісі бар қарапайым түрге келтіреді. Бұл жағдайда тізбектің жеке аумақтарыныңтоқтары мен кернеулері Ом заңы бойынша анықталады.


3. Синусоидты токтың электр тізбегінің элементтері. Айнымалы токтың тармақталмаған тізбектері
Синусоидты токтың электр тізбегінің элементтері

Синусоидалық тоқтың электр тізбегінде тұрақты тоқ тізбегінің функционалдық ұқсас құрылғыларының міндетіне сəйкес келетін электротехникалық құрылғылармен қатар (энергия көздері, өлшегіш аспаптар, коммутациялық аппараттар жəне т.б.), синусоидалық тоқ тізбектеріне ғана тəн аспаптар кіреді. Трансформаторлар, конденсаторлар, индуктивтілік катушкалары жəне басқалары.

Айнымалы тоқ параметрлері (белсенді кедергі R, индуктивтілік L L жəне сыйымдылық C) айнымалы кернеу кезінде тізбекте пайда болатын айнымалы тоқтың мəніне жəне бастапқы фазасына əсер етеді. Белсенді кедергісі бар тізбектің элементтерінде электр энергиясы жылуға түрлендіріледі. Индуктивтілігі жəне сыйымдылығы бар тізбек элементтерінде энергия жылу түрінде шығарылмайды. Мезгілді түрде магниттік жəне электр өрістерінде жинақталады, содан кейін электр энергиясының көзіне қайта оралады. Тізбектің осындай элементтері реактивті деп аталады. Осындай элементтердің айнымалы тоққа əсері реактивті деп аталатын кедергілермен ескеріледі. Айнымалы тоқтың электр тізбегінің кейбір параметрлерін кейбір жағдайларда ескермеуге болады. Мысалы, қыздыру шамдары, резисторлар, қыздырғыш аспаптар əдетте белсенді кедергімен R, жүктелмеген трансформаторлар — индуктивтілікпен L, ал жүктемесі жоқ кəбіл желілері — сыйымдылықпен С сипатталады.
Айнымалы токтың тармақталмаған тізбектері
Тармақталмаған айнымалы ток тізбегі суретте көрсетілген. Тізбектің әрбір элементінің жанында - кедергі r, индуктор L, конденсатордың сыйымдылығы C және айнымалы e көзі. д.с. - ток пен кернеу арасындағы фазалық ығысудың сәйкес I, II, III, IV графиктері берілген.

Кедергідегі кернеу токпен фазада болады. Синусоидалы токтардағы конденсатордағы кернеу токтан π / 2, яғни 90 ° артта қалады. Индуктордағы кернеу токты π/2 (90°-қа) әкеледі. Бұл кез келген уақытта конденсатордағы және индуктордағы кернеулер қарама-қарсы бағытта болады дегенді білдіреді.
Индуктордың магнит өрісі энергияны жинақтағанда, сол контурда орналасқан конденсатор разрядталады - өз энергиясын тізбекке береді.


Тармақталмаған айнымалы ток тізбегіндегі тиімді ток формуламен анықталады



неменесе





  1. Жабық электр тізбегі үшін Ом заңы. Электр тізбегіндегі қуат балансы. Электр тізбегінің және оның элементтерінің негізгі жұмыс режимдері туралы түсінік


Жабық электр тізбегі үшін Ом заңы.

Толық тізбек үшін Ом заңы нақты тізбектегі токтың мәнін анықтайды, ол тек жүктеме кедергісіне ғана емес, сонымен қатар ток көзінің өзінің кедергісіне де байланысты. Бұл заңның тағы бір атауы - тұйық тізбек үшін Ом заңы. Толық тізбек үшін Ом заңының мағынасын толығырақ қарастырыңыз.

Электр тогын тұтынушылар (мысалы, электр шамдары) ток көзімен бірге тұйық электр тізбегін құрайды.

Шам арқылы өтетін ток ток көзінен де өтеді. Демек, тізбек арқылы өтетін ток өткізгіштің кедергісінен басқа, ток көзінің өзі оған беретін кедергіге (пластиналар арасындағы электролиттің кедергісі және шекаралық қабаттардың кедергісі) сәйкес келеді. электролит және пластиналар). Демек, тұйық контурдың жалпы кедергісі электр шамының кедергісі мен ток көзінің кедергісінің қосындысы болады.

Ток көзіне қосылған жүктің кедергісі сыртқы кедергі, ал ток көзінің кедергісі ішкі кедергі деп аталады. Ішкі кедергі r әрпімен белгіленеді.

Егер 1-суретте көрсетілген контур арқылы I ток өтсе, онда бұл токты сыртқы тізбекте ұстап тұру үшін Ом заңы бойынша оның ұштары арасында I * R тең потенциалдар айырымы болуы керек. Бірақ сол ток I ішкі тізбек арқылы өтеді. Сондықтан ішкі тізбектегі токты ұстап тұру үшін r кедергінің ұштары арасында потенциалдар айырымы да болуы керек. Бұл потенциалдар айырмасы pa Ом заңы I * r тең болуы керек.



Сондықтан тізбектегі токты ұстап тұру үшін аккумулятордың электр қозғаушы күші (ЭМӨ) мына мәнге ие болуы керек:

E=I*r+I*R

Бұл формула тізбектегі электр қозғаушы күштің сыртқы және ішкі кернеу төмендеуінің қосындысына тең екенін көрсетеді. Мен жақшаның ішінен алып, біз мынаны аламыз:

E=I(r+R)

немесе

I=E/(r+R)

Соңғы екі формула толық тізбек үшін Ом заңын білдіреді.

Толық тұйық контур үшін Ом заңы былай тұжырымдалған: тұйық контурдағы ток күші тізбектегі ЭҚК-ке тура пропорционал және тізбектің жалпы кедергісіне кері пропорционал.

Электр тізбегіндегі қуат балансы.

Бұл параметрді электр тізбегінде есептеу белгілі энергияның сақталу заңына негізделген. Бұдан шығатыны, көзден берілетін лездік индикаторлар тұтынушылар алатын мәндердің қосындысына тең болуы керек.

Қуат балансы энергияның сақталу заңы болып табылады. Бұл жағдайда осы заңның өрнегі – көздерден (генератор немесе электрмен жабдықтау) барлық энергияның қосындысы қабылдағыштар қабылдаған шамаға тең.




Электр тізбегінің және оның элементтерінің негізгі жұмыс режимдері туралы түсінік

Электр тізбегі - электр тогының өту жолын құрайтын электр құрылғыларының жиынтығы. Электрлік құрылғыларға мыналар жатады:

  • электромагниттік энергия көздері (генераторлар) немесе электр сигналдарының көздері (гальваникалық элементтер, аккумуляторлар);

  • қабылдаушылар немесе тұтынушылар;

  • электр энергиясын беру және түрлендіру құрылғылары (кабельдер, сымдар және трансформаторлар).

Өткізгіштердің тұйық тізбегі құрылып, осы тізбекте генератор деп аталатын ток көзі болған жағдайда ғана өткізгіштерде тұрақты электр тогын ұстап тұруға болады.

Электр тізбектерінің жұмыс режимдері

Электр тізбектері жəне олардың элементтері кернеулердің, тоқтар мен қуаттардың шамаларына қатысты əртүрлі режимдерде жұмыс істей алады. Ең сипатты номиналды жəне үйлесімді режимдер, сондай-ақ бос жүріс пен қысқа тұйықталу режимдері болып табылады.

Электр тізбегі элементінің номиналды жұмыс режимі оның номиналды параметрлермен жұмыс істейтін режимін айтады.

Үйлесімді режим деп қайнар көздің шығаратын немесе қабылдағышпен тұтынатын қуаты максималды мəнге тең болатын режимді айтады. Бұл мəн тізбек параметрлерінің белгілі бір қатынасында (үйлесімінде) алынады.

Бос жүріс режимі деп қайнар көз немесе қабылдағыш арқылы электр тоғы өтпейтін режимді айтады. Бұл жағдайда қайна көз тізбектің сыртқы бөлігіне энергияны шығармайды, ал қабылдағыш оны тұтынбайды. Қозғалтқыш үшін бұл біліктегі механикалық жүктемесі жоқ режим болады.

Қысқа тұйықталу режимі деп түрлі қайнар көздің немесе пассивті элементтің (белсенді кедергі R, индуктивтілік L, сыйымдылық C), сондай-ақ кернеу астындағы электр тізбегінің бөлігінің əртарапты қысқыштарын өзара жалғаған кезде пайда болатын режимді айтады.



  1. Электр тізбектерін есептеудің мақсаты мен міндеттері. Электр тізбектерінің схемаларының элементтері: түйін, тармақ, контур

Электр тізбектерін есептеудің мақсаты мен міндеттері.

Электр тізбегін есептеудің негізгі мақсаты оның тармақтарындағы токтарды анықтау болып табылады. Ток күшін біле отырып, электр тізбегіндегі тармақтардың және жеке элементтердің кернеуі мен қуатын анықтау оңай.

Токтардың, кернеулердің, қуаттардың мәндері электр тізбегінің барлық бөлімдеріндегі жабдықтардың, аспаптардың және құрылғылардың жұмысының шарттары мен тиімділігін бағалауға, токқа сәйкес ток өткізгіштерді таңдауға, шығындар мен шығындарды анықтауға мүмкіндік береді. барлық учаскелерде электр.

Электр тізбектерінің схемаларының элементтері: түйін, тармақ, контур
Электр тізбегі - электр тізбегінің графикалық көрінісі. Ол қарастырылып отырған электр тізбегіндегі элементтерді қосу қалай жүзеге асырылатынын көрсетеді.

Қарапайым тілмен айтқанда, электр тізбегі электр тізбегінің жеңілдетілген көрінісі болып табылады.

Электр тізбегіндегі электрлік компоненттерді (конденсаторлар, резисторлар, микросұлбалар және т.б.) көрсету үшін олардың шартты түрде графикалық белгілеулері қолданылады.
Электрлік қосылымдарды (жолдар, сымдар, радиоэлементтер арасындағы байланыс) көрсету үшін екі шартты графикалық таңбаны қосатын қарапайым сызық қолданылады. Сонымен қатар, жолдардың барлық қажетсіз иілулері жойылады.

Электр тізбегінің құрамына мыналар кіреді: тармақ және электр элементтерінің шартты графикалық белгіленуі сонымен қатар тізбек пен түйінді қамтуы мүмкін.

Тармақ - бір немесе бірнеше элементтерден тұратын, бойымен ток күші бірдей болатын тізбектің бөлімі.

Бір жұп түйіндерге бекітілген тармақтар параллель деп аталады.

Бірнеше тармақтар арқылы өтетін кез келген тұйық жол контур деп аталады.

Түйін – үш немесе одан да көп тармақтардың түйіскен жері.



  1. Электр тізбектерін есептеудің дұрыстығын тексерудің негізгі әдістері. Тармақталмаған тізбек


Электр тізбектерін есептеудің дұрыстығын тексерудің негізгі әдістері. Контурлық ток әдісі

Контурлық токтар әдісі Кирхгофтың 1-ші және 2-ші заңдарына сәйкес құрастырылған теңдеулер жүйесінен шығады, бұл кезде контурлық токтар қажетті айнымалылар ретінде қабылданады. Бұл жағдайда теңдеулер саны тізбектің тәуелсіз тізбектерінің санына тең болады.

Үш тізбекті электр тізбегі үшін контурлық токтар әдісі бойынша теңдеулер жүйесі келесідей:

I11R11 + I22R12 + I33R13 = E11;

I11R21 + I22R22 + I33R23 = E22;

I11R31 + I22R32 + I33R33 = E33;

Тармақталмаған тізбек

Тармақталмаған айнымалы ток тізбегі суретте көрсетілген. Тізбектің әрбір элементінің жанында - кедергі r, индуктор L, конденсатордың сыйымдылығы C және айнымалы e көзі. д.с. - ток пен кернеу арасындағы фазалық ығысудың сәйкес I, II, III, IV графиктері берілген.
Кедергідегі кернеу токпен фазада болады. Синусоидалы токтардағы конденсатордағы кернеу токтан π / 2, яғни 90 ° артта қалады. Индуктордағы кернеу токты π/2 (90°-қа) әкеледі. Бұл кез келген уақытта конденсатордағы және индуктордағы кернеулер қарама-қарсы бағытта болады дегенді білдіреді.