Индуктордың магнит өрісі энергияны жинақтағанда, сол контурда орналасқан конденсатор разрядталады - өз энергиясын тізбекке береді.


Тармақталмаған айнымалы ток тізбегіндегі тиімді ток формуламен анықталады



неменесе

1. 
   Тармақталмаған электр тізбегінің потенциалды диаграммасы. Тармақталған электр тізбегі. Тізбектің пассивті элементтерінің параллель қосылуы
   

Тармақталмаған электр тізбегінің потенциалды диаграммасы
Оң зарядтардың қозғалыс бағыты электр тогының оң бағыты ретінде қабылданады, сондықтан резистор R арқылы өтетін I ток үлкен потенциалдан кішіге өтеді. Резисторда потенциал ток бағыты бойынша IR кернеудің төмендеуінің шамасына азаяды.

ЭҚК әсер ету бағыты (терістен оңға дейін) потенциалдың ұлғаю бағытын көрсететін электр тізбегінің схемаларында көрсеткі арқылы көрсетіледі. ЭҚК көзінде потенциал ЭҚК Е мәніне ЭҚК бағытында артады.

Электр тізбегіндегі потенциалдардың өзгеруін потенциалдық диаграмма түрінде графикалық түрде көрсетуге болады.
Потенциал диаграммасы – контурды айналып өту кезіндегі потенциалдың өзгеру графигі, тікбұрышты координаталар жүйесінде салынған, онда тізбек бөліктерінің кедергілері абсцисса осінің бойымен белгілі бір масштабта сызылады, ал сәйкес нүктелердің потенциалдары ордината осі бойымен сызылған.
Тармақталған электр тізбегі

Тармақталған тармақта әрбір тармақтың өз тогы болады.Тармақ екі түйіннің арасына бекітілген тізбектей жалғанған элементтерден құрылған тізбектің бөлімі ретінде анықталуы мүмкін. Түйін, сәйкесінше, кем дегенде үш тармақ біріктірілетін тізбектің нүктесі.
Тізбектің пассивті элементтерінің параллель қосылуы

Тізбектің бұл түрінде барлық өткізгіштер бір-біріне параллель қосылған. Өткізгіштердің барлық басы бір нүктеде біріктірілген, сонымен қатар барлық ұштары да біріктірілген. Параллель қосылған бірнеше біртекті өткізгіштерді (резисторларды) қарастырайық.Бұл байланыс түрі тармақталған. Әрбір тармақта бір резистор бар. Тармақтану нүктесіне жеткен электр тогы әрбір резисторға бөлінеді және барлық кедергілердегі токтардың қосындысына тең болады. Параллель қосылған барлық элементтердегі кернеу бірдей.

---

2. 
   Айнымалы токтың негізгі параметрлері. Векторлық диаграмма
   

Айнымалы тоқтың сандық сипаттамалары үшін келесі параметрлер қолданылады.

1. 
   Тоқтың I, кернеудің U жəне ЭҚК Е лезде мəндері — кез келген уақыт мезетіндегі олардың мəндері: i = I_msinωt; U = U_m sin ωt; e = Е_т sin ω t.
   
2. 
   Тоқтың I_m, кернеудің U_m, ЭҚК-нің амплитудалық мəндері Е_т— i, и жəне е лезде шамаларының максималды мəндері.
   
3. 
   Т периоды — тоқ толық тербеліс жасайтын жəне шамасы мен белгісі бойынша бастапқы лезде мəнін алатын уақыт аралығы. Периодты секундпен (с), миллисекундпен (мс) жəне микросекундпен (мкс) өлшейді.
   
4. 
   Бұрыштық жиілік ω - магнит өрісіндегі генератор катушкасының айналу жылдамдығын сипаттайды: . Тəжірибе жүзінде генератордың бұрыштық айналу жылдамдығы салыстырмалы аз болған кезде қажетті жиілікті алу үшін генераторларда р полюстердің бірнеше жұптары болады.
   
5. 
   Циклдік жиілік — периодқа Т қарама-қарсы шама: f = 1/Т. Ол тоқтың 1 с ішінде толық тербелістер санын сипаттайды. Циклдік жиілік бірлігі Герц (Гц) болып табылады. Сондай-ақ циклдік жиіліктің келесі туынды бірліктері таралған: килогерц (кГц), мегагерц (МГц) жəне гигагерц (ГГц): 1 кГц = 10^-3 Гц; 1МГц = 10⁶ Гц; 1 ГГц = 10⁹ Гц.
   

ю жəне f үшін формулаларды салыстырып, ю = 2nf аламыз.

6. 
   Айнымалы тоқты, кернеуді жəне ЭҚК өлшеу үшін ағымдағы мəн түсінігін енгізеді. Амплитудалық мəннен √2 есе аз тоқ күшінің (кернеудің, ЭҚК) мəні айнымалы тоқтың ағымдағы мәні деп аталады:
   

I = Im/√2.

Айнымалы тоқтың, кернеудің жəне ЭҚК ағымдағы мəндері сəйкесінше I, U, Е деп белгіленеді. Айнымалы тоқтың ағымдағы мəнінің шамасы қарастырылып отырған айнымалы тоқ сияқты бірдей уақыт ішінде бірдей кедергі арқылы өтетін тұрақты тоқтың шамасына тең, жəне оған тең жылу мөлшерін бөліп шығарады.

Лезде мəндері белгілі бір уақыт аралығы сайын қайталанатын тоқ периодты деп аталады.


Векторлық диаграмма - синус (косинус) заңына сәйкес өзгеретін мәндердің және олардың арасындағы бағытталған сегменттер - векторлардың көмегімен байланыстардың графикалық көрінісі. Векторлық диаграммалар электротехникада

---

, акустикада, оптикада, діріл теориясында және т.б. кеңінен қолданылады.

3. 
   Электр тізбегінің және оның элементтерінің негізгі жұмыс режимдері туралы түсінік
   

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. 
   Фазалық ауысу. Айнымалы ток тізбектерінің элементтері: кедергі, индукторлар, конденсаторлар
   

Фазалық ауысу

---

Егер термодинамикалық жүйеде тепе-теңдік шарттар орындалса, онда жүйенің ішкі құрлысы өзгере бастайды, фазаларда да өзгеріс байқалады, кейбір фазалар жоғалып кетуі мүмкін, кейбір фазалар жаңадан пайда болады да, фазалардың құрлысының өзгерісі фазалық ауысулар деп аталады. Фазалық ауысулар себептеріне мынандай жағдайлар жатады. Жүйенің өзгеретін параметірлерінің саны оның еркін дәрежелерінің санынан артық жағдайларда жүйенің жеке сипатамалары өте үлкен интеграл болып өзгереді, сондықтан сәйкес тұрақталмаған болып басқа фазаға өтеді.

Фазалық ауысу процестерін зерттеудің практикаға, техникаға және теорияға маңызы зор. Қатты дененің физикасының дамуына байланысты сегнетоэлектриктерді, феромагнитиктерді, асқын өткізгіштік күйлерін фазалық ауысуларды зерттеу өте қажет. Содан кейін фазалық ауысуларға қандай факторлар әсер ететінін білу керек. Бұл зерттеуге сүйеніп, фазалық ауысуды белгілі бір бағытта жүргізуін байқаймыз,  мысалы, темпертураны үлкен диапозонда өзгертуге болады.

Фазалық ауысулардың территориясы қазіргі заманда екі бағытта  зерттеледі. Ал, феноменологиялық теория термодинамикалық функцияларды пайдаланады және статистикалық теория фазалық ауысуларды зерттеу үшін заттың микроскопиялық құрлысын еске алады. Бұл теория қазіргі заманда толық құрылған жоқ. Сондықтан бірінші бағыт феноменологиялық теория қолданылады. Феноменологиялық теорияға академик Ландау теориясы жатады.

Айнымалы ток тізбектерінің элементтері: кедергі, индукторлар, конденсаторлар

Белсенді кедергі

Ол айнымалы ток кернеу көзінен, қосылатын сымдардан және кейбір жүктемелерден тұрады. Сонымен қатар, жүктеме индуктивтілігі өте аз, ал R кедергісі өте үлкен. Біз мұны жүктеме кедергісі деп атайтынбыз. Енді біз оны белсенді кедергі деп атаймыз.

R кедергісі белсенді деп аталады, өйткені тізбекте осындай кедергісі бар жүктеме болса, контур генератордан келетін энергияны жұтады. Тізбек терминалдарындағы кернеу гармоникалық заңға бағынады деп есептейміз:

U = U_mcos(ωt).

Конденсатор

Тұрақты токты зерттегенде біз оның конденсаторы бар тізбекте өте алмайтынын білдік. Конденсатор диэлектрлік қабатпен бөлінген екі пластина болғандықтан. Тұрақты ток тізбегі үшін конденсатор тізбектегі үзіліс сияқты болады. Егер конденсатор тұрақты токтан өтсе, онда ол ақаулы.

Тұрақты токтан айырмашылығы, айнымалы ток конденсатор бар тізбек арқылы да өтуі мүмкін.

---

Конденсатордағы кернеу тізбектің ұштарындағы кернеуге тең болады. Сондықтан біз бұл екі шаманы теңестіре аламыз.

u = φ1-φ2  = q/C, u = Umcos(ωt).

Индукторлар

Айнымалы ток тізбегіндегі индуктивтілік айнымалы ток күшіне әсер етеді.

Тек индукторы бар тізбекті қарастырайық. Бұл жағдайда катушкалар мен қосылатын сымдардың кедергісінің мәні шамалы.

Катушкадағы кернеу ондағы өзіндік индукцияның ЭҚК-іне қалай байланысты болатынын білейік. Катушка кедергісі нөлге тең болғанда, өткізгіш ішіндегі электр өрісінің кернеулігі де нөлге тең болады. Кернеудің нөлге теңдігі мүмкін.

2. 
   Түйіндік және контурлық теңдеулер әдісімен электр тізбегін есептеу. Контурлық ток әдісі
   

Түйіндік және контурлық теңдеулер әдісімен электр тізбегін есептеу

Тармақтағы токтардың бағытын таңдаған кезде екі шарт орындалуы керек:

1. Тоқ түйіннен бір немесе бірнеше басқа тармақтар арқылы өтуі керек;

2. Түйінге кем дегенде бір ток кіруі керек.

Бірінші әрекеттен кейінгі өзгерістер қызыл түспен бөлектеледі

Үшінші абзацтан кейінгі өзгерістер көк түспен белгіленеді
2. Кирхгофтың бірінші заңын пайдаланып, (n-1) тізбек түйіндері үшін теңдеулерді құрастырамыз. Мұндағы n - түйіндер саны. Яғни, төрт түйіні бар тізбек үшін үш теңдеу құрастырамыз. Осыған:
Түйіндерді әріптермен белгілейміз.

Біз бір нақты түйінді аламыз (Мысалы, А түйіні) және түйінді құрайтын тармақтарда токтар қалай бағытталғанын қарастырамыз. Егер ток түйінге бағытталса, онда оны қосу белгісімен, егер одан болса, онда минус белгісімен жазамыз.

0=I1-I4-I6 (Туынды теңдеу)

В нүктесін тағы екі түйін үшін қайталаңыз.

0=-I3+I4+I5(В түйіні)

0=I3-I1-I2(D түйіні)

Кирхгофтың екінші заңын пайдаланып, тізбектің әрбір тізбегі үшін теңдеулерді құрастырамыз. Ол үшін контурды айналып өту бағытын (сағат тілімен немесе сағат тіліне қарсы) ерікті түрде орнатамыз. ABDA тізбегі үшін тізбекті айналып өту бағыты сағат тілімен таңдалады.

ABDA тізбегі E1=I1*(R1+R01)+I4*R4+I3*R3

BCDB контуры E2=I2*(R2+R02)+I3*R3+I5*R5

ABCA схемасы 0=I6*R6-I4*R4+I5*R5
Егер жүйені шешу кезінде ток теріс болып шықса (- белгісімен), онда оның нақты бағыты біз бірінші қадамда белгілеген бағытқа қарама-қарсы болады.

---

Смотрите также файлы

• Основы Java. Введение.docx

• 1. Социальнобиологические основы физической культуры.docx

• "Шабыт" лтаспаптар ансамблі.docx

• Дипломный проектработа тема работы.pdf

• Инфекционные болезни.docx