Синусоидалытоктымынадайпараметрлер

Айнымалы то тізбегіні элементтері

Жмысты масаты: R, L, C элементтеріні физикалы процесстеріні ерекшеліктерін тсіну.

Жмысты мазмны:

1. Резистор арылы тетін тоты тжиребе жзінде анытау. уатты есептеп, то пен кернеуді векторлы диаграммасын ру.

2. Конденсатор арылы тетін тоты тжірибе анытау. уатты есептеп, то пен кернеуді векторлы диагараммасын ру.

3. Индуктивті катушка арылы тетін тоты, уатты тжиребелік трде есептеп, кернеу мен тоты векторлы диаграммасын ру.

EWB программасында жмысты барысы:

Тапсырма 1. Резистормен тжірибе.

Резисторды параметрлерін анытауды электр схемасыны

виртуалды моделі.

 

Резистор параметрлерін тжірибелік анытау

Бекітілген	лшенген жне есептелген
U, B	R, Oм	I, A	P, Bт
		649.5*10-6	0.38
		866,3*10-6	0.69

Тапсырма 2. Конденсатормен тжірибе

Конденсаторды параметрлерін анытауды электр схемасыныь виртуалды моделі.

 

Конденсатор параметрлерін анытау

Бекітілген	лшенген жне есептелген
U, B	С, Ф	I, A	P, Bт
	30*10-6	3.778*10-3	0.0016
	70*10-6	17.63*10-3	0.0209

Тапсырма 3. Индуктивтілік катушкамен тжірибе

Индуктивтілік катушка параметрлерін анытауды электр схемасынывиртуалды моделі

Индуктивтілік катушкасыны параметрлерін анытау

Бекітілген	лшенген жне есептелген
U, B	L, Гн	I, A	P, Bт
	4*10-3	252.0*10-3	0.079
	9*10-3	224.1*10-3	0.141

Баылау сратары

1. Синусоидалы то андай параметрлермен сипатталады?

2. Кернеу мен тоты серлік мніне анытама берідер.

3. Айнымалы тоты элементтерін ата?

4. Идеалды элементті реалды элементтен айырмашылыы?

5. Сыйымдылы жне индуктивтілік кедергіні физикалы маынасы?

6. Идеалды элементтреді активті уаты неліктен нлге те?

7. Синусоидалы тоты электр схемаларын есептеу шін комплекстік сандарды андай масатпен жне алай олданады?

8. Тоты серлік мні тоты комплекстік серлік мнінен алай ерекшеленеді?

9. Синусоидалы тоты тізбегін талдаан кезде векторлы диаграмманы андай масатпен жне алай олданады?10. То пен кернеуді серлік жне комплекстік серлік мндеріне резистор (индуктивтілік, сыйымдылы) бар тізбек шін Ом заын жаз. Ом заыны екі тріні арасында андай айырмашылы бар?

Баылау сратарына жауаптар:

1. Синусоидалы ток деп мні уаыта туелді синусоидалы задылыпен згеретін токты айтамыз:

 

 

Синусоидалытоктымынадайпараметрлер

арылысипаттауаболады:

1)Амплитудалымн( I_m, U_m, E_m ) –синусоидалышаманыелкенмаксималмні.

2)Периоды ( Т ) – толыбіртербелісжасауакететінуаыт,[c]

3)Жиілік ( f ) – бірсекундтаішіндежасалатынтербеліс саны,[1/c] немесе [Гц], f=1/T; T=1/f

ТМД елдеріндежнеЕуропаныбіразелдеріндежиілігі 50Гц синусоидалыкернеукеіненолданылады

4)Брыштыжиілік () =2f= 2/ T, [рад/с]

5)Фаза (t+ ) – кезкелгенсттегісинусоидалышаманымнінанытауаммкіндікбереді.

6)Бастапы фаза - синусоидалышаманыуаыты 0-ге теболанкездегімнінанытауаммкіндікбереді. Егер –ді табасыоболса, онда синусоида ордината осінебайланыстысолаарай брышаыысады.

Синусоидалышамалардымндері:

а) Амплитудалымн( I_m, U_m, E_m );

) Лездікмн( i, u, e ) - синусоидалышаманыкезкелгенсттегімні:

i=I_msin(t+_i); u=U_msin(t+_u); e=E_msin(t+_e);

б) Орташа мн (I_ор, U_ор, E_ор) - синусоидалы шаманы жарты период ішіндегі орташа мні:

2.Айнымалы ток кші сипаттамасыны негізіне айнымалы токты орташа жылулы серін, осындай ток кші бар траты токты жылулы серімен салыстыру алынан. Айнымалы ток кшіні осындай жолмен алынан мні серлік мн (немесе эффективтік) деп аталады рі ол период ішіндегі ток кші мніні математикалы орташа квадратын крсетеді. Айнымалы токты серлік кернеу (U) мні де осы сияты аныталады. Ток кші мен кернеуді осындай серлік мндері айнымалы токты амперметрлері жневольтметрлері арылы лшенеді.

3.Электр энергиясы баса энергия тріне ауысатын элементтер активті кедергі r немесе ткізгіштік g деп аталады. Тек ана магнитті ріспен байланысан элементтер индуктивтілік L жне зара индуктивтілік М деп аталады. Тек ана электр рісін сипаттайтын элементтер сыйымдылы С деп аталады. Идеалды тізбекті элементтерін осатын сымдар не R, не L, не С ие емес деп есептеледі.

4.Реалды электр тізбегінде жоарыда айтылан былыстар байланыспаан блікті крсету ммкін емес. Сондытан, процесстерді арастыруды жеілдету шін электр тізбектерін идеалды тізбекпен немесе идеалды элементтерден тратын есептеу схемасымен алмастырады.

5.Индуктивтілік те, сыйымдылы та болмайтын тізбекте ток фаза бойынша кернеумен сйкес келеді (3-сурет).

 

3-сурет.

Токты серлік мндеріне арналан Ом заы мндай тізбекте траты ток тізбегіндегідей пішінде болады:

, мндаы — тізбектегі актив уат ( ) бойынша аныталатын тізбекті актив кедергісі .

Тізбекте индуктивтілік ( ) болан жадайда айнымалы ток сол тізбекте здік индукцияны ЭК-н ( электр озаушы кші) индукциялайды:

.

4-сурет.

здікиндукцияны ЭК-і ток згерісінекерісеретеді, сондытан тек индуктивтілік бар тізбекте ток фаза бойыншакернеуденширекпериода, яни -геалысалады (4-сурет). -дісерлікмні:

, мндаы — тізбектегі индуктивтіккедергі. Мндайтізбекте Ом заы былайшарнектеледі:

.

Сыйымдылы ( ) шамасы -гетекернеугеосыланда, оны заряды:

.

Периодтытрдезгеріпотыратынкернеупериодтытрдезгеретінзарядтытудырады, сйтіпмынаформуламенаныталатынсыйымдылытогі ( ) пайдаболады:

.

Сйтіпсыйымдылыарылытетінсинусоидалыайнымалы ток, фаза бойыншаоныысыштарындаыкернеуденширекпериода, яни озыпкетеді.

6.уатты орташа мні нлге те, яни индуктивтілік уатты ттынбайды. Периодты бір блігінде зіні магниттік рісінде сатап, екінші блігінде сол энергия айтады.

7.Синусоидалышамаларды комплекс сандарарылыбейнелеу. Синусоидалышаматригонометиялы функция тріндеберілсін: i=I_msin(t + ). КомплекстікжазытытазындыыамплитудааI_mте, ал натыосьпенрайтынбрышыбастапыфазаа те вектор саламыз. Блвектордышыбелгілібір комплекс сана - синусоидалышаманыкомплекстікамплитудасынасйкескеледі.

8.I_m= I_me^j- комплекстік амплитуда.Уаыт ткен сайын фаза седі де, бл вектор айналмалы вектора айналады: I_me^j(t+)= I_mcos(t+)+ jI_msin(t+). Жорамал блік синусоидалы шамаа те, яни синусоидалы шаманы комплекс санны жорамал блігі арылы крсетуге болады.Синусоидалы шамаларды комплекстік жазытыта векторлар арылы крсету,оларды осып, алуа (геометриялы жолмен) ммкіндік береді.

9.Векторлы диаграммадеп жиіліктері бірдей синусоидалы шамаларды комплекстік жазытыта оларды бастапы фазаларына сйкес зара орналасан векторларыны жиынтыын айтады.

Векторлы диаграммаларды ш жадайа крсетеміз.

1. ток кернеуден фаза бойыншаарттаалады

2. ток кернеуден фаза бойыншаозады.

3.ток кернеумен фаза бойынша бір-біріне йлесіп келеді, тізбекте резонанс режімі боландыын креміз.

Жоарыда айтандай векторлы диаграммаларды ш жадайа крсетеміз.

10. Резистордаысинусоидалы ток. Активтіуат. Кедергініысыштарыарасындасинусоидалыкернеусерететінболса ,онда ток Ом заыбойыншааныталады:

мндаы - токты амплитудасы, - токты бастапы фазасы . Кедергіні ысыштарындаы кернеуді жне токты бастапы фазалары бірдей болады. Фазалыыысунльгете: .Токтырекеттікмні .