ЭЛЕКТР КЕДЕРГІСІ
І бөлім. Тұрақты ток. Тұрақты ток тізбектері.
1.1 ТҰРАҚТЫ ТОК ЭЛЕКТР ТІЗБЕГІ
1.2. ЭЛЕКТР ҚОЗҒАУШЫ КҮШ (ЭҚК)
1.3. ЭЛЕКТР КЕДЕРГІСІ
1.4. ОМ ЗАҢЫ
1.5. РЕЗИСТОРЛАРДЫ ТІЗБЕКТЕП ҚОСУ.
1.6. КИРХГОФТЫҢ БІРІНШІ ЗАҢЫ
1.7. РЕЗИСТОРЛАРДЫ (ПАРАЛЛЕЛЬ) ҚАТАРЛАП
ЖӘНЕ АРАЛАС ҚОСУ
1.8. КИРХГОФТЫҢ ЕКІНШІ ЗАҢЫ
1.9. ЭЛЕКТР ТОГЫНЫҢ ЖҰМЫСЫ МЕН ҚУАТЫ
1.10. ЛЕНЦ –ДЖОУЛЬ ЗАҢЫ
1.11. СЫЗЫҚТЫҚ ЕМЕС КЕДЕРГІЛЕР.
ІІ бөлім. Электр тогының химиялық әсері.
2.1. ЭЛЕКТРОЛИЗ
2.2. ФАРАДЕЙ ЗАҢЫ.
ІІІ бөлім. Магнетизм және электромагнетизм.
3.1. МАГНИТТЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚАСИЕТТЕРІ.
3.2. ЭЛЕКТР ТОГЫНЫҢ МАГНИТ ӨРІСІ.
3.4. МАГНИТТІК ӨТІМДІЛІК. МАГНИТ АҒЫНЫ
3.5. ЭЛЕКТРОМАГНИТТІК ИНДУКЦИЯ
3.6. ӨЗІНДІК ИНДУКЦИЯ
3.7. МАГНИТ ӨРІСІНІҢ ЭНЕРГИЯСЫ.
IV бөлім. Айнымалы ток және айнымалы ток тізбектері.
4.1. СИНУСОИДАЛЫҚ ЭЛЕКТР ҚОЗҒАУШЫ КҮШІ.
4.2. АЙНЫМАЛЫ ТОК ТІЗБЕГІНДЕГІ АКТИВТІ, ИНДУКТИВТІ, СЫЙЫМДЫЛЫҚ КЕДЕРГІЛЕРІ.
V бөлім. Электрлік өлшеулер және электр өлшеуіш аспаптар
5.1. АСПАПТАР ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ МӘЛІМЕТТЕР ЖӘНЕ
ОЛАРДЫҢ ЖІКТЕЛУІ.
5.2. ЭЛЕКТР-ДИНАМИКАЛЫҚ ЖҮЙЕЛІ АСПАПТАР
5.3. ИНДУКЦИЯЛЫҚ ЖҮЙЕЛІ АСПАПТАР
5.4. ТОК ПЕН КЕРНЕУДІ ӨЛШЕУ
5.5. КЕДЕРГІЛЕРДІ ӨЛШЕУ.
5.6. ЛОГОМЕТРЛЕР
5.7. ҚУАТ ПЕН ЭНЕРГИЯНЫ ӨЛШЕУ.
5.8. САНДЫҚ (ЦИФРЛІК) АСПАПТАР.
VI бөлім. Трансформаторлар
6.1. ТРАНСФОРМАТОРЛАР ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ МӘЛІМЕТ.
6.2. ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫҢ ЖҰМЫС ЖАСАУ ПРИНЦИПІ ЖӘНЕ ҚҰРЫЛЫСЫ.
6.3. ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫҢ ЖҰМЫСТЫҚ ТӘРТІБІ
6.4. АВТОТРАНСФОРМАТОРЛАР
6.5. ӨЛШЕУІШ ТРАНСФОРМАТОРЛАР.
І бөлім. Тұрақты ток. Тұрақты ток тізбектері.
1.1 ТҰРАҚТЫ ТОК ЭЛЕКТР ТІЗБЕГІ
Қарапайым электр тізбегі (1-сурет) электр энергиясының көзінен Е, энергия
Электр энергиясының көзі механикалық, химиялық, жылулық тағы баска энергия
Гальваникалық элементтерде, аккумуляторларда бірінші жағдайда гальваникалық элементтер батареяларын, екінші
Металл өткізгіштеріндегі тұрақты ток еркін электрондардың тұйық тізбек арқылы
Бір-бірінен белгілі қашықтықта орналасқан екі өткізгіштердегі ток осы өткізгіштерге
Халықаралық бірліктер жүйесінде күш бірлігі-ньютон (Н) болады.
Элеткр тоғы өткізгіштің кесе-көлденең қимасы арқылы белгілі уақыт бірлігінде
Егер өткізгіштен 1А ток өтсе,онда осы өткізгіштің көлденең қимасы
Л1
+ - + -
+
Е
-
2-сурет.Шартты белгілері:
а-тұрақты ток генераторы,
Л2
элементтер,
1-сурет
Қарапайым электр тізбегі
Жалғастырғыш өткізгіш сымдар мен энергия тұтынушы сыртқы электр тізбегін
1.2. ЭЛЕКТР ҚОЗҒАУШЫ КҮШ (ЭҚК)
Тұйықталған тізбектегі электр тоғы энергия көзінің электр қозғаушы күші
Тұйықталған электр тізбегінде де, ажыратылған тізбетке де ЭҚҚ энергия
ЭҚҚ бар екендігіне көз жеткізу үшін энергмя көзінің полюстеріне
Энергия көзінің ЭҚҚ көп болған сайын вольтметр нұсқама тілінің
Бірақ вольтметр төменде көрсетілетіндей, ЭҚҚ көрсетпейді, ол ток көзінің
1.3. ЭЛЕКТР КЕДЕРГІСІ
Кез келген өткізгіштегі электр зарядтарының бағытталған қозғалысына оның молекулалары
Тұйыкталган электр тізбегіне қосылған электр энергиясының козі электр энергиясын
Электр кедергісі R(r) әрпімен белгіленеді. Схемаларда кедергілер 3а—суретте көрсетілгендей
Кедергінің өлшеп бірлігі ом болады. Өткізгіш сымында тұракты потенциал
Өткізгіштердің электр тоғына көрсететін кедергісі олар жасалынған материалға сонымен
Өткізгіш материалдың электрлік қасиеттерін бағалауға меншікті кедергі (р) қолданылады.
Меншікті кедергі – ұзындығы 1 м, көлденең қима ауданы
Өткізгіш кедергісі температуға тәуелді болады және металл өткізгіштердің кедергісі
Әр металл үшін кедергінің температуралық коэфиценті а деп анықталған,
R2 = R1 {1+α (T2 – T1)}
Бұл ара қатынас температура 100 ºС төмен болғанда ғана
R
а – резистор (кедергі)
а) б- реостат
R
R
б)
Реттелген кедергілерді реостаттау деп аталады. Реостаттар үлкен меншікті
Өткізгіштердің электр тогы өткізу қабілеттілігі өткізгіштілікпен g сипатталады, оның
Сонымен, кедергі мен өткізгіштілік арасындағы қатынас мынадай :
g=1/R және R= 1/g
Өткізгіш материалының меншікті кедергісіне кері шама меншіктікті өткізгіштілік деп
Сонымен, заттың меншікті кедергісіне кері шама меншікті өткізгіштілік арасында
γ = 1/р және p= 1/γ
1.4. ОМ ЗАҢЫ
Тұйықталған тізбектегі ЭҚҚ, кедергі және арасындағы байланысты Ом заңымен
Тізбектегі ток ЭҚҚ әрекетінен пайда болатын энергия көзінің ЭҚҚ
Ом заңын мынадай формуламен өрнектеуге болады:
I = E/(R+R0) немесе E=I (R+R0)
Мұндағы R – тізбектің сыртқы бөлігінін кедергісі; R0
Келтірілген формулаларда ток ампермен, ЭҚҚ вольтпен, келергі оммен көрсетілген.
Мөлшері аз токтарда көрсету үшін ампер орнына одан мың
Барлық тізбектің кедергісі:
Ом заңы барлық электр ғана емес, оның кез келген
бөлігіне де тура келеді. Егер тізбек учаскесінде
энергия көзі жоқ болса, онда бұл бөлікте оң зарядтар
потенциалы жоғарылау нүктеден потенциалы 4- cурет.
төмендеу нүктелерге ауысуы. Энергия көзі осы Амперметр мен волть-
учаскесінің басы мен соңы аралығындағы метрді қосу схемасы.
потенциалдар айырымын ұстап тұрады да оған
белгілі мөлшердегі энергия жұмсайды. Осы потенциалдар айырымын қаралған
Сонымен, Ом заңын тізбектің учаскесіне қолдана отырып алатынымыз:
Ом заның былайша тұжырымдауға болады: Электр тізбегі учаскесіндегі ток,
Тізбек учаскесіндегі кернеу ток пен осы учаске кедергісінің көбейтіндісіне
Ом заңы формуласына тұйықталған тізбек үшін алаиынымыз:
E=IR+IR0= U+IR0
Мұндағы IR- кернеудің R кедергісінде кемуі, яғни сыртқы
Тізбектегі токты өлшеу үшін амперметр(миллиамперметр) деп аталатын аспап қолданылады.
Сыртқы тізбектің кедергісі азайған кезде энергия көзінің қысқыштарын дағы
Оқшаулағыш жамылғысы түсіп қалған металл (әдетте мыс) сымдары өзара
Электр аппараты қысқа тұйықтау тогынан қорғау үшін әртүрлі сақтандырғыш
1.5. РЕЗИСТОРЛАРДЫ ТІЗБЕКТЕП ҚОСУ.
Электр тізбегінде әртүрлі кедергісі бар бірнеші энергия тұтынушылар болуы
Генератордың сыртқы тізбегі(5- сурет). R1 R2 R3 –кедергілері бар
I= E/(R0+ R1 +R2 +R3)
Тізбектеп қосылған тұтынушылардан тұратын
тізбектің барлық учаскелеріндегі ток бірдей
болғандықтан, кернеулер олардың кедергісін
тура пропорционал немесе өткізгіштігіне кері
пропорционал болады, яғни
U1*U2*U3=R1 R2 R3=1/g1*1/g2*1/g3
Тұрақты кернеу кезінде ток тізбек кедергісіне
тәуелді болады. Сондықтан тізбектеп қосылған қосу.
тұтынушылардың бірінңің кедергісі өзгерсе, онда ол тізбектің жалпы кедергісі
1.6. КИРХГОФТЫҢ БІРІНШІ ЗАҢЫ
Тізбектеп қосылған энергия көзі мен тұтынушылардан тұратыны электр тізбектерінде
Бірақ, көбінесе іс жүзден қолданылатын тізбектерде ток қандай да
Тұйықталған электр тізбегінде электр зарядтары оның бірде бір нүктесінде
Айталық, а түйінінде тізбек төрт тармаққа тармақталады да қайтадан
І = І1 + І2 + І3 + І4
Егер түйінде бағыттары әртүрлі тогы бар бірнеше өткізгіш сымдар
1.7. РЕЗИСТОРЛАРДЫ (ПАРАЛЛЕЛЬ) ҚАТАРЛАП
ЖӘНЕ АРАЛАС ҚОСУ
Қатарлап (параллель) қосылған деп электр тізбегіндегі элементтердің тек бір
қосылған резисторларда ток төрт тармаққа тармақ
талады. Мұндай жағдайда тізбектің жалпы кедергісі
азаяды немесе жеке тармақтар өткізгіштіліктерінің
қосындысына тең тізбектің жалпы өткізгішілігі көбейеді. I3
Бұл айтылғандарға оңдай көз жеткізуге болады.
Ол үшін параллель қосылғанөткізгіштердің санының
көбеюін өткізгіштің көлденең қима ауданының I4
өскендігіне бара-бар деп қараса болғаны. Сонымен
барлық өткізгіштер жиынтығының өткізгіштілігін g R4
6-шы суретте Тарам тізбегі берілген.
әрпімен, ал әрбір жеке өткізгіштерің өткізгішілігін g1,g2.,g3,g4
g=g1+g2+g3+g4
Өткізгішілік кедергіне кері шама болғандықтан бұл формуланы мынадай түрде
1/R=1/R1+1/R2+1/R3+1/R4
Бұл формулада R параллель қосылған төрт резисторлардың жалпы немесе
Алынған теңдеулерді дәлілдейік. Тармақталмаған тарамдағы токты І, және тарамдардағы
I=U/R, I1=U/R1, I1=U/R2, I3=U/R3,
Кирхгофтың бірінші заңы бойынша: І = І1 + І2
Жоғарыдағы 6 суретке оралып мыналарды жазуға болады:
I1 R1=U; I2 R2=U;
Бұл теңдеулердің оң жақтары бір бірімен тең болғандықтан, олардың
I1 R1=I2 R2=I3 R3=I4 R4
Келтірілген теңдеулерден мынадай қатынастарды аламыз:
I1/I2=R2/R1; I2/I3=R3/R2
Бұл қатынастар параллель қатар қосылған резисторлары бар тізбектердегі токтар
Сонымен, параллель қосылған резистордың мәні көп болған сайын, ондағы
Егер түйіндер арасындағы кернеу өзгермейтін
болса, онда осы түйіндер арасына қосылған
резисторлардағы токтар, олардың тізбектеп
қосқаннан өзгешілігі, бір-бірінен тәуелсіз болады.
Тізбектен бір немесе бірнеше резисторлар алынып
тасталынса, қалған резисторлар алынып тасталынса,
қалған резистор жұмысына олар әсерін тигізбейді.
Сондықтан көпшілік жағдайда жарықтандыргыш
электр шамдары, электр қозғалтқыштар, тағы басқа
электр энергиясын қабылдағыштар электр торабына қатар қосылады. Электр тізбегінің
Егер электр тезбегінде бір-бірімен параллель қосылған резисторлар басқа резисторларға
1.8. КИРХГОФТЫҢ ЕКІНШІ ЗАҢЫ
Кирхгофтың екінші заңын былай тұжырымдауға болады: кез келген тұйықталған
Теңдеулер құрғанда тізбекті айналып өту бағытын анықтап алады және
Егер электр тізбегіне бағыттары бір-бірімен тура келетін екі ЭҚК
+
Е1
а)
+
б)
8- сурет. Электр энергиясы көздерін қосу.
а – сәйкес
ЭҚК қосындысына тең, яғни E=E1+E2. Егер тізбекке қосылған екі
Электр тізбегіне ЭҚК әртүрлі бағытта болатын бірнеше энергия
Әдетте тұйықталған тізбек, күрделі тізбектің бір бөлігі болып табылады.
E1-E2-E3=I1(R01+R1)+I2(R02+R2)+I3(R03+R3)+I4 R4
мұндағы - - энергия көздерінің ішкі кедергілері – энергия
1.9. ЭЛЕКТР ТОГЫНЫҢ ЖҰМЫСЫ МЕН ҚУАТЫ
Дененің жұмыс жасау қабілеті осы дененің энергиясы деп аталады.
Тұйық тізбектегі электр энергиясының көзі зарядтың тасымалдау үшін белгілі
Бірақ бұл энергияның барлығы пайдалы бола бермейді, яғни энергия
A=UQ ,
мұндағы U- тұтынушы қысқыштарындағы кернеу.
Электр мөлшері тізбектегі токты аққан уақыт аралығын оның өту
A= Uit
, яғни электр энегиясы немесе жұмысшы тізбектегі кернеудің токтың
A= IRt
Дегенмен көрсетілген формулалардың ешбірі бұл жұмыс алынған электр генератолаын
Қуат деп – бір секунд ішінде өндірілген жұмысыты айтамыз.
P= A/t= υQ/t= υI = υ2 /R= I2R
Қуат – ваттпен (Вт) өрнектеледі. Энергия түрленгдіргіштің қасиеттерін бағалау
ŋ=Р2/ P1= P2/(P2 +ΔP)
ΔP – энгерия көзі немесе тұтынушыдан жоғалатын энергия жеңуге
1.10. ЛЕНЦ –ДЖОУЛЬ ЗАҢЫ
Электр тогы металл өткізгіштер арқылы өткенде элетрондар бірдей нейтраль
Орыс ғалымы Ленц және ағылшын физигі Джоуль бір
Егер ток әрекеті жасалған жылу мөлшері Q әріпімен өткізгіштен
Q= I2 Rt
I= U/R және R= U/t, болғандықтан Q= Uit =
1.11. СЫЗЫҚТЫҚ ЕМЕС КЕДЕРГІЛЕР.
Электр тізбегінің кедергісі одан өтетін тоққа тәуелсіз болса, онда
Сызықтық емес тізбектердегі тоқтар мен кернеулерді, зерттелініп отырған тізбектердегі
Егер тізбекке қосылған кернеу U белгілі болып және тізбек
Вольт –амперлік сипаттамалар 9, в –суретте 1 және 2
9-сурет.
Сызықтық емес кедергілердің волтьамперлік сипаттамалары мен белгілері:
а – кедергілерді әр түрлі үлгілермен үшін, б –
Қарастырылған сызықтық емес тізбектерді есептеу әдісін тізбектеліп немесе
ІІ бөлім. Электр тогының химиялық әсері.
2.1. ЭЛЕКТРОЛИЗ
Судағы не болмаса басқа бір ертіндідегі тұздар мен қышқылдар
Электр тоғы электрмен зарядталған әрі қозғалу қабілетіне ие бөлшектері
Тұздар және қышқылдар суда немесе басқа еріткіштерде /
Химиялық қосыластардың еріткіштер әрекетінен ыдырауы электролиттік диссоциация деп аталады.
Егер электролит бар ыдысқа электрод деп аталатын металдан жасалған
2.2. ФАРАДЕЙ ЗАҢЫ.
Электролит арқылы электр тогы өткен кезде электродтарда электролитте
Фарадейдің бірінші заңы былай тұжырымдалады: электролиттерден ток өткен
Практикалық есептерде электр мөлшерін анықтау үшін кулон емес, ампер
Электролиттен бөлінген t /сағ/ уақыт өтетін өзгермейтін
q=KIt;
Мысалы, мыс қышқылды электролит арқылы 1А ток бір
Фарадейдің екінші заңы былай айтылады; әртүрлі электролиттер арқылы бірдей
Бір валенті элементте химиялық эквивалентке тең атомдық салмақ болады,
Мысалы , алюминийдің атомдық салмағы А = 27, валентілігі
Фарадейдің екі заның салыстырып, мынадай тұжырым жасауға болады: электрохимиялық
K1/a1=K2/a2=K3/a3 ...
Демек, электрохимиялық эквиваленттердің олардың химиялық эквивалентттеріне қатынасы тұрақты шама
K-a/26,8=A/(26,8n)
Электролиз өнеркәсіптің әртүрлі салаларында кеңінен қолданылып отыр.
ІІІ бөлім. Магнетизм және электромагнетизм.
3.1. МАГНИТТЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫҢ ҚАСИЕТТЕРІ.
Магнетизм –кейбір денелердің темір, никель және тағы басқа металлардың
Компастың тілі магнит болып табылатындықтан, жердің магнит өрісінде бір
Егер де магниттелген стерженьді темір үгінділе
рінің ішіне салып, сосын суырып алсақ, онда
үгінділердің ең көбі магниттің екі жағына
тартылып қалады да ал бейтарап сызық деп
аталатын орталық бөлігінде үгінді
болмайды. Егерде магниттелген стерженьді екіге
бөлсек, онда екі жағында әр аттас полюстары бар
екі магнита пайда болады. Магнитеттелген
стерженьді әрі қарай кішкене бөлшектерге бөле берсек екі жағында
Кез келген магниттелген дененің айналасында магнит өрісі пайда болады,
Атомдардың магниттік моменті бар және атомдары магнитеттеле алатын материалдар
3.2. ЭЛЕКТР ТОГЫНЫҢ МАГНИТ ӨРІСІ.
Тоғы бар өткізгіштің айналасында магнит өрісі пайда болады. Сондықтан
қалпын сақтап қалады.Өткіз
гіштегі тоқтың бағытына
байланысты, ол құрайтың
магнит өрісінің магнитттік
сызықтардың бағыты бұран
да ережесімен анықталады.
Ол былайша тұжырымда
лады;егер де бұранданың
б – соленоид.
ілгерілеме қозғалысы өткізгіштегі тоқтың бағытымен сәйкес келсе, онда бұранда
Егер де сақина түрінде иілген өткізгіш арқылы ток жіберсек,
3.3. МАГНИТ ӨРІСІНДЕГІ ТОГЫ БАР ӨТКІЗГІШ.
МАГНИТТІК ИНДУКЦИЯ
Егер де электр тогы өтіп тұрған өткізгішті магниттің магнит
Магнит өрісіндегі өткізгіш қозғалу бағытын анықтау үшін сол
12 – сурет. Магнит
өрісіндегі тогы бар
өткізгіштің қозғалысы
және сол қол ережесі.
Магниттік индукция туралы магнит өрісінде орналасқан тоғы бар өткізгішке
F= BLl sin a
Егерде өткізгеш магниттік сызықтарды бойлай орналаса, онда F нольге
3.4. МАГНИТТІК ӨТІМДІЛІК. МАГНИТ АҒЫНЫ
Магнит өрісі өзін қоздыратын тоққа ғана тәуелді ғана тәуелді
Магниттік индукция. Магнит өрісінің кернеулігі сияқты, векторлық шама, сонымен
B=μа H
мұндағы μа - абсолют магниттік өтімділік.
Абсолют магниттік өтімділік магниттік индукцияның магнит өрісі кернеулігінің қатысы
Берілген ортаның абсолют магниттік өтімділігі μа магнит тұрақтысынан қанша
μ=μа/μ0 .
Ауа үшін және ферромагниттік денелерден басқа денелер үшін
Ферромагниттік материалдардың магниттік қасиеттерін сипаттау үшін В мен Н-тың
Егер де магниттік индукция В тесламен, ал беттің ауданы
3.5. ЭЛЕКТРОМАГНИТТІК ИНДУКЦИЯ
Ара қашықтығы біріне-бірі жақын орналасқан екі аб
Егерде осылай
жиналған схемада
К кілтті тұйықтасақ,
онда тізбек тұйықтал
ған сәтте амперметр
дің тілі ауытқып,
вг - өткізгішінде ток
бар екенін білдіреді,
ал аз уақыт
( секундтың бөлігіндей) кезінде,
өткеннен кейін амперметрдің нұсқама тілі алғашқы ( нөлдік
и н д у к ц и я н
Магнит өрісінде орын ауыстырып тұратын өткізгіштегі индукцияның ЭҚК-нің бағыты
Қозғалмайтын тұйықталған өткізгіштің контуры арқылы өзгеріп отыратын магниттік ағын
тұтқасын бұрағанда магниттік сызықтар
бағытымен ілгерілеме бұралып кіретін жағына
14 – сурет. Оң қол ережесі.
Ақырында, индукциялық токтың бағытын, сонымен бірге индукцияның
Тұйықталған контурдағы индукцияның ЭҚК-нің тууы осы контурдың магнит өрісіндегі
Егер контур тізбектеліп қосылған w орамдардан тұрса, онда индукцияланған
Орамдар саны мен олардың тесіп өтетін магниттік ағынның көбейтіндісі
ψ=wФ
ағын тұтасуы деп аталады, сондықтанда, орауышта индукцияланған ЭҚК:
е=-∆ψ/∆t
3.6. ӨЗІНДІК ИНДУКЦИЯ
Сым орамнан өтіп жатқан магниттік ағын өзгерген кезде, бұл
Екі түзу аб және вг өтккізгіштер (15-сурет) Б
Біртіндеп өсе бастаған магниттік
ағын Ф-дің әсерінен тұйықталған тізбекте
өздік индукция ЭҚҚ-і туады, ол бұран
да тұткасының айналмалы қозғалысына
қарсы бағытталады,яғни Б батарея
тоғының бағытына қарсы шығады.
Индуктивтіктің өлшемі болып генри (Гн) алынады. Бір генри тізбектегі
е= - LΔ I/ Δt
өздік индукция ЭҚҚ-і туады. Бұл формуладағы теріс таңба белгісі
F=wI магниттіқ қозғаушы күшін магнит өрісін қоздырады ол өзінің
Электр тізбегі сияқты магнит тізбегі үшін Ом заңын мынандай
Сондықтан да, индуктивтік
L= ψ/I=w2/Rm= µ Sw2/l
Орауыштың магнит тізбегі орауыштың және сыртындағы екі бөліктен тұрады.
Егер орауштың ұзындығы l оның диаметрінен d әлдеқайда үлкен
L=4πSω2/(l3+l/μ) * 10-7
Мұндағы l – дроссельдің болат өзегі бойымен алынған орташа
3.7. МАГНИТ ӨРІСІНІҢ ЭНЕРГИЯСЫ.
Кедергі мен индуктивтігі бар тізбекті қосқан кезде, ток
16 – сурет.
Индукциялық тізбекте токтың
өсу графигі.
Тізбектегі ток өзінің тұрақталған мәніне I= U/R жеткен кезде,
Егер ферромагниттік материалдар болмаса, онда магниттік ағын Ф, демек,
Wm = ψI/2= LI2 / 2.
Кейбір есептеулер үшін, магнит өрісінің үлесті энергиясы деп аталатын,
3.8. ӨЗАРА ИНДУКЦИЯ
Біз қарастырған параллель өткізгіштердегі индукциялық топтардың туу құбылысы өзара
Өзара индукция тек қана токтардың пайда болу және жоғалу
Біз , әрқайсысы тұйықталған бір орамы бар өткізгіштен тұратын
Екі контурдың арасындағы өзараиндуктивтік М осы контурлардың индуктивтіктері арқылы
L1 болса,ал екінішісінің
индуктивтілігі L2 болады
және бірінші тізбектің
контурында (әсер етуші )
туатын магнит өрісі екінші тізбектің контуры
(әсерге түскен) түгелдей тесіп кететін болса,
онда М=√L1*L2. Әйткенмен іс жүзінде әрқашанда өзара
бірінші тізбектің магниттік сызықтарының бір бөлігі екінші тізбекті
Сөйтіп, алдыңғы теңдеуге қайсыбір бірден кіші κ көбейткіші кіргізіуі
Өзара индукция құбылысы трансформаторларда қолданылады. Кейбір жағдайларда өзара индукция
IV бөлім. Айнымалы ток және айнымалы ток тізбектері.
4.1. СИНУСОИДАЛЫҚ ЭЛЕКТР ҚОЗҒАУШЫ КҮШІ.
Тізбектегі айнымалы синусойдалы ток синусойдалық электр қозғаушы күшінің әрекетінін
e= Blυsinα, мұндағы В – магниттік индукция, l- өткізгіш
Еркін алынған сәтегі тұйықталған өткізгіштің қабырғалары магниттік сызықтарды қайсыбір
Айнымалы токтың генераторының электр
қозғаушы күші,тұрақты токтың тізбектеріндегі
сияқты, генератордың ішкі кедергісі мен сыртқы
тізбектің кедергісіне түсетін кернеуінің
тепе- теңдікке келеді.Электр қозғаушы күштің сырқы
тізбекпен тепе- теңдіке келетін бөлігі
генератордың кернеуі деп атайды және оның
лездік мәнің әрпімен, ал максимал мәнін (амплитудасын) Um әрпімен
Электр қозғаушы күштерді, токтарды және кернеулерді белгілі ұзындықтағы
Айнымалы ЭҚҚ- тің өзінің өзгеруінің толық циклын жасауға керекті
Бір секундтағы период саны немесе периодқа кері шама тербеліс
4.2. АЙНЫМАЛЫ ТОК ТІЗБЕГІНДЕГІ АКТИВТІ, ИНДУКТИВТІ, СЫЙЫМДЫЛЫҚ КЕДЕРГІЛЕРІ.
Резисторлаы бар сыртқы тізбекте болып тұратын құбылыстарды қарайық. Егер
Өздік индукцияның ЭҚҚ-і токтап фаза бойынша 90° бұрышқа қалып
Егер кернеу синусойдалы U=Uм sinWt болса, онда ол уақыт
V бөлім. Электрлік өлшеулер және электр өлшеуіш аспаптар
5.1. АСПАПТАР ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ МӘЛІМЕТТЕР ЖӘНЕ
ОЛАРДЫҢ ЖІКТЕЛУІ.
Электр аппараттарын пайдалынғанда токты, кернеуді, кедергіні, қуатты, жиілікті, электр
Өлшеу - өлшеуіш аспаптар арқылы тәжірибе жолмен физикалық шамаларды
Электр өлшеуіш аспаптарының көпшілігі қозғалатын және қозғалмайтын бөліктерден тұрады.
Өлшеуіш аспаптардың жұмыс істеу принциптерін, олардың атқаратын міндетіне байланыссыз,
Қоршаған ортаның температурасын өзгерген кезде серіппе серпімділігі өзгереді. Ол
Пайдалану жағдайына байланысты аспаптың қозғалатын бөлігі тез тынышталуы керек.
Өлшеуіш аспаптары олардың атқаратың міндетіне өлшенетін токтың тегіне, жұмыс
Өлшеуіш аспаптарын тұрақты немесе айнымалы ток тізбегіне де, тұрақты
20 – сурет. Электр өлшеуіш
аспаптың қозғалатын бөлігінің
құрылысы.
Жұмыс жасау принципіне байланысты электр өлшеуіш аспаптары мынадай кеңіне
Абсолют дәл аспаптар болмайтындықтан, аспап көрсетулерінің нағыз өлшенетін
∆A=Uк-Uк=103-100=3B
Абсолют қателігінің өлшенетін параметр 50 және қатынасы аспаптарың салыстармалы
γсал=(∆A)
Егер абсолют қателігі 3 В, ал өлшенетін параметр 50
Жоғарыда қаралған жағдайда абсолют қателік 3В, аспаптың ең үлкен
Дәлдік дәрежесі бойынша өлшеуіш аспаптар 8 класқа бөлінеді: 0,05;
Айналы шкала- күмістелген шыны тілігі. Ол доға тәрізді шкала
Айна шкаласы бар аспаптардың көрсетуін анықтағанда бақылаушы нұсқама
Сыртқы пішініне байланысты аспаптар дөңгелек, квадрат, тікбұрышты және сектор
өндірісте шығарылатын электр өлшеуіш аспаптары пайдалану өзгешілігіне байланысты үш
Аспаптарды пайдаланғанда мынадай негізгі ережелерді сақтау керек: аспапты іске
5.2. ЭЛЕКТР-ДИНАМИКАЛЫҚ ЖҮЙЕЛІ АСПАПТАР
Электр-динамикалық жүйе аспаптары тұрақты және айнымалы тізбектердегі кернеуді, токты,
орауыштар арқылы өтіп пайда болған магнит өрістері
Электродинамикалық күш қозғалмалы күш қозғалмалы жүйені
5.3. ИНДУКЦИЯЛЫҚ ЖҮЙЕЛІ АСПАПТАР
Индукциялық жүйелі аспаптар қазіргі кезде айнымалы ток тезбегінде электр
1 және 2 электр-магниттердің магнит жүйесінде ауа саңлаулары бар,
ал 2 электр-магниттікі – параллель қосылады.
Электр-магниттерді белгілі бір қалыпта орнала
стырсақ олардың полюстері арасында айналма
лы магнит өрісі туады. Бұл өрісте еркін айнала
алатын алюминийлік жұқа табақ орналасқан.
Айналмалы магнит өрісі алюминий табақшаны
тесіп өтіп, онда құйындар токтар индукциялайды. Осының нәтижесінде құйынды
Табақшаның айналу жылдамдығы ток қабылдағыштар қуатына пропорционал болу үшін
5.4. ТОК ПЕН КЕРНЕУДІ ӨЛШЕУ
Ток пен кернеуді өлщеу үшін әртүрлі жүйелі өлшеуіш аспаптар-амперметрлер
Мөлшері кіші токтарды өлшеу үшін гальвонеметрлер, микроамперметрлер, миллиамперметрлер, ал
Амперметрді жүктемеге тізбектеп
қосқанда ол өлшенетін тқзбектегі токқа
әсерін тигізбеуі керек. Сондықтан оның
кедергісі энергия қабылдағышының
кедергісінен аз болуы тиісті.
Амперметрдің кедергісі Rа аз болса,
ол тұтынатын қуат Rа=Iа2 Rа та аз болады.
24 – сурет. Дірілдеуік жүйелі жиілік өлшеуіштің құрылысы.
Тізбекке қосылған вольтметр өлшенетін кернеуге әсерін тигізбеуі
сондықтан қабылдағыштар кедергісіне параллель қосылған вольтметр кедергісі,
Өлшеуіш аспаптардың өлшеу шегінен үлкен мөлшердегі ток пен кернеуді
Шунт кедергісін мынандай формуламен анықтайды:
Rш=Rа/(n-1)
мұндағы Rш
Шунтта төрт түйіспелер болады: оның екуіне аспап, ал қалған
Қосымша кедергіні қосқанда жаңа шкала жасау керек, немесе аспап
Шунттар мен қосымша резисторларды аспаптың ішіне орналастырады, не болмаса
5.5. КЕДЕРГІЛЕРДІ ӨЛШЕУ.
Кедергілерді өлшеу үшін амперметрге және вольтметр тәсілін пайдалануға болады.
Мөлшері аз кедергілерді үлкен дәлдікпен өлшеу үшін, аспапты 25,
Кедергілерді тікелей өлшеу қшін омметр және мегаомметр деп аталатын
Омметр-ішкі кедергісі R0 және
Өлшенетін резисторды қосқанда тізбек тогы
25 – сурет.
Кедергілері өлшеу кезінде
амперметр мен волтьметрді
қосу схемасы:
а – аз, б - омметрдің
жүйелі схемасы.
Жұмыс кернеуі қосылмай тұрған желінің оқшауламасының едергісін мегомметрмен өлшейді.
5.6. ЛОГОМЕТРЛЕР
Кез келген жүйедегі электроөлшегіш аспапты логометр деп қарауға болады,
Аспаптың қозғамалы бөлігі ортақ осьте
бір-бірімен белгілі бұрыш жасап бекем орна
ласқан екі рамкадан тұрады. Қозғалмалы рам
каларға оралған орауыштарға ток механика
лық момент тудырмайтын үш жұмсақ күміс
спиральдар арқылы беріледі. Егер қозғалатын
бөлік жақсы тепетеңдіктелсе, онда ол ток Магнитті электрлік
берілмеген жағдайда талғаусыздық тепетеңдік логометрдің схемасы.
қалыпта болады. Қозғалатын орауыштар ортақ ток көзіне қосылады, ал
Параллель тармақтардағы токтар кедергілерге кері пропорционал болатындықтан, яғни
I1/I2=R/Rх
,ал R кедергісі
5.7. ҚУАТ ПЕН ЭНЕРГИЯНЫ ӨЛШЕУ.
Тұрақты ток тізбегіндегі қуатты өлшеу үшін арнаулы аспап керек
Айнымалы ток тізбегіндегі қуат кернеу мен тоққа ғана емес,
Электродинамикалық ваттметрдің айналдырушы моменті кернеу мен ток көбейтіндісіне пропорционал.
Ваттметрдің қате қосылуын болдырмау үшін ваттметрдің ені ораушының «басы»
Ферродинамикалық ваттметрлердің
дәлдігі төмен. Оларды гистерезис әсеріне
байланысты тұрақты ток тізбегінде қолдануға
болмайды.
Айнымалы ток электр энергиясының
шығымын (жұмсалуын) өлшеу үшін индукция
лық жүйедегі санағышы қолдалынады. Қосу схемасы.
Санағышты желіге қосу схемасы (27 б-сурет)
ваттметрді қосу схемасына ұқсас, яғни санағыштың бір орауышы жүктемемен
5.8. САНДЫҚ (ЦИФРЛІК) АСПАПТАР.
Қазіргі өлшеуіш техникасында сандық (цифрлық) шкаласы бар аспаптар, немесе
Сандық аспаптар біртіндеп нұсқама тілді аспаптарды ығыстырып отыр.
Сандық аспаптарын есептеуіш машиналарына қоса отырып, өндірістік процесстерді
Сандық аспаптардың кемшілігіне олардың күрделілігі мен қымбаттылығы жатады.
VI бөлім. Трансформаторлар
6.1. ТРАНСФОРМАТОРЛАР ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ МӘЛІМЕТ.
Трансформатор-дегеніміз бір кернеудегі айнымалы токты сол жиіліктегі айнымалы токтыі
Трансформаторлар іс жүзінде электр энергиясын үлкен қашықтыққа беру, энергияны
Электр энергиясын электростанциядан оның тұтынушыларына берерде, өткізгіш сымдар арқылы
Егер бір ғана мәнді берілетін қуатты кернеуді көбейтсек, онда
q=I/δ; Pж=I2 R=glP/U
бұл жерде R=lg/q=Sδl/I
Р ж-желідегі қуат шығыны Вт; R-сымның кедергісі. Ом; L-желі
Электр станцияларында электр энергиясы кернеуі 11-18 кв (кейде 30-35
Бұл кернеу пайдаланушылардың тікелей қолдануына өте жоғары болғанмен, энергияны
Электр энергиясын пайдаланушыларының қауіпсіздігін сақтау мақсатымен электр энергиясының қабылдағыштары
Сонымен, электр энергиясы өндіретін жерден пайдаланатын жеріне берілгенше бірнеше
Трансформатор болат магнит өткізгішіне орнатылған екі оқшауламалған орамадан тұрады.
Әдетте бірінші және екіншіреттік орамалардың кернеулері бірдей болмайды. Егер
6.2. ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫҢ ЖҰМЫС ЖАСАУ ПРИНЦИПІ ЖӘНЕ ҚҰРЫЛЫСЫ.
Трансформатордың жұмысы электромагниттік индукция құбылысына негізделген. Егер трансформатордың бірінші
Бірінші және екіншіреттік орамалар арасындағы магниттік байланысты жақсарту үшін
Суық күйінде жазылған болаттың жазылым бағатымен сәйкес келетін бағыт
Қуаты үлкен трансформатордың магниттік өткізгіштері болат тілдімдерінен жиналады.
Суық күйінде жазылған болатты кесерде құрастырылған магниттік өткізгіштегі магниттік
Ыстық күйінде жазылған болаттың магниттік өтімділігі барлық бағытта бірдей
28 – сурет. 29 – сурет.
Бір фазалық трансформаторлардың
магниттік өткізгіштері:
а – стержень, б – сауытты, в – ленталы
стерженді, г – ленталы сауытты.
Магниттік өткізгіштің пішініне және оларда орамалардың орналасуына байланысты трансформаторлар
Бір фазалық трансформаторлардың магниттік өткізгіштері, а- стерженді, б-сауытты, 29-сурет.
Суық күйінде жазылған болаттан жасалған магниттік өткізгіштердің әрі стерженді
Қазіргі кездегі үлкен қуатты трансформаторлар тек стерженді түрде жасалынады,
Сауытты магниттік өткізгіштерде магниттік ағын стерженнен шығып екіге бөлінеді.
Трансформатордың орамалары көбінесе магниттік өткізгішінің стерженіне центрлес кигізілетін цилиндр
Цилиндірлік орамалардың орналасуы 29 – суретте көрсетілген.
Магнит өткізгіш стерженіне жақын төменгі кернеулік (ТК) орама орналасқан,
Цилиндірлі орама үшін магниттік өткізгіштің көлденең қимасына дөңгелек пішін
Трансформатордың нақтылы (номинал) қуаты деп оның толық (нақты)
Ормалардың және машинаның барлық бөліктерінің немесе кез-келген электр аппаратының
Пайдалану процесінде бактағы май қоршалған ауамен жанасып тотығады, дымқылданады
Трансформаторды дұрыс пайдалану үшін майдың температурасын бақылау, оны жаңа
6.3. ТРАНСФОРМАТОРЛАРДЫҢ ЖҰМЫСТЫҚ ТӘРТІБІ
Трансформатордың бос жүрісі кезінде (жүктемесіз жұмыс) оның екіншіреттік орамасы
Кез-келген орамды қиып өтетін магниттік ағынның әрбір өзгеруі осы
е=∆Ф/∆t
индукцияланады. Егер ∆Ф
е1=-w1∆Ф/∆t;
Егер трансформатордың біріншіреттік орамасы кернеуі синусоидалық заң бойынша өзгеретін
Ф=Фт sinwt
Уақыт бойынша өзгеретін
магниттік ағын трансфор-
матордың бірінші және
екіншіреттік орамаларында
30 – сурет.
Магниттік өткізгіштегі
магниттік тасқын кезінде
трансформатордың орамының
ЭҚК.
магниттік ағын өседі, яғни өсімі оң ( ∆Ф>0
Магниттік ағын t1 ден
ЭҚК-тің сандық мәнін анықтау үшін t1
sinω1t1=ωt1
Сонымен, трансформатордың бірінші және екіншіреттік орама-кернеуі
Егер трансформатордың
екіншіреттік орамасын электр
энергиясы қабылдағышына
тұйықтаса (31, а сурет), онда
екіншіреттік тізбекте l 2 тогы
жүреді ал біріәншіреттік орамда
l 1 тогы жүреді, ол бос жүріс
тогы мен жүктеме тогының геометриялық қосындысына тең болады.
Трансформатор орамаларынан жүктеу кезінде сан мөлшері әртүрлі ток
Демек, екіншіреттік орамадағы ток көбейген кезде осы орамның магнитсіздендіретін
Төмендеткіш трансформаторда біріншіреттік ораманың кернеуі U1
6.4. АВТОТРАНСФОРМАТОРЛАР
Құрастыру тұрғысынан алып қарағанда автотрансформатор трансформаторға ұқсас, болаттаи жасалған
Төмендеткіш автотрансформатордың принциптік схемасы 32-суретте көрсетілген. Бірінші реттік (жоғары)
Бос жүріс кезінде І2 = 0, бірінші реттік ораманың
U1=E1=4,44 ω1fФт;
Бірінші және екінші реттік орама кернеулерінің қатынасын автотрансформатордың трансформация
U1/ U2= ω1 ω2=n
Егер автотрансформатордың екінші реттік орамасын қандай да бір энергия
Сонымен трансформатордың негізгі қатынастары автотрансформаторлар үшін де орындалады.
Ораманың жоғары және төмен кернеулі желілерге ортақ а-х бөлігіне
Бірдей ток тағыздығында автотрансформа
тордың орамаларының өткізгіштерінің мас
сасы трансформатордікінен кіші болады.
Бұл жағдай түсіндіріледі. Трансформатор
дың магниттік өткізгішіне екі орама бар –
көлденең қимасы І1 тогына есептелген, 32 – сурет.
орам саны ω1 бірінші реттік орама және
көлденең қимасы І2 тогына есептелген, схемасы.
орам саны ω12– екінші реттік орама. Автотрансформаторларда да екі
Автотрансформатордағы магниттік өткізгішінің болатының массасы және оның көлденең қимасы
P2=U2 I1+U2 I12=P3+Pм
, мұндағы - автотрансформаторлардың электрлі жолмен берілетін электрлік
Трансформация коэффициенті бірге жуықтаған сайын автотрансформаторларды трансформация коэффициенттері үлкен
6.5. ӨЛШЕУІШ ТРАНСФОРМАТОРЛАР.
Өлшеуіш трансформаторлар кернеу трансформаторлары және ток трансформаторы деп екіге
Кернеу трансформаторларының құрылысы бойынша кәдімгі кіші қуатты трансформаторлар болып
Кернеу трансформаторның жұмыс тәртібі
кәдімгі трансформатордың бос жүріс тәртібіне
ұқсас, өйткені вольтметр немесе ваттметр
дің санағыштың т.с.с. параллель орамалары трансформатордың шартты
ның кедергілері өте үлкен, сондықтан белгілері: а –
екінші реттік орама тогын елемеуге болады. б –
Екінші реттік орамаға өлшеуіш аспаптарын көптеп қосу орынсыз. Егер
Ток трансформаторының жұмыс жасау тәртібінің кәдімгі жағдайда, жүктеме шамасы
Ток трансформаторы жұмысында оның екінші реттік орамасы аз
Сонымен, ток трансформаторының екінші ріттік орамасы ажыратылған кезде бірінші
Ток трансформаторының екінші реттік орамасы көп өлшеуіш аспаптарын қоссақ
Жұмыс барысында өлшеуіш ток және кернеу трансформаторларының бірінші реттік
ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫСТАР.
Ал енді теорияға сүйеніп радиотехникадан лабораториялық жұмыстарды қарастырайық.Лабораториялық дәріс
Студенттің лабораториялық жұмысқа дайындаған және оны қалай менгергендігін оқытушы
Лабораториялық жұмыс студент тарапынан негізінде мынадай сатылардан тұрады:
лабораториялық жұмысты жүргізуге және оқытушымен
әңгімелесуге үйде дайындалу;
оқытушымен әңгімелесу және оның қорытындысында лабораториялық жұмысты орындауға рұқсат
лабораториялық жұмысты жасау;
тәжірибе деректерін өңдеу және олардың қорытындылау, талдау;
лабораториялық жұмыс бойынша ақпар жазып, оны оқытушымен жеке әңгімелесу
Төмендегі осы жұмыс түрлерінің әрқайсысына түсініктемелер берілген.
Қауіпсіздік техникасының ережелері
Электр тогы адам организміне физиологиялық, механикалақ, химиялық және термиялық
Жұмысқа кірісер алдында лабораториялық стендегі қорек көздермен, олардың
Құрастырған тізбекті оқытушыға тексертіп, оған берілетін кернеудің мәнін анықтап
Жұмыстың өне бойында, әсіресе тізбекті кернеу көзіне қосқан кезде,
Тәжірибенің жаңадан құрастырылған тізбектерді оқытушыға тағы да тексертіңіз, корек
Лабораториялық жұмыс №1
Қабылдағыштары бірізді жалғанған синусойдалы токтың электр тізбектері.
Жұмыстың мақсаты:
1. Резистивті, индуктивті және сыйымдылықты
2. Бірізді тізбектердің резонанстық күйге
3. Кернеуді, токты, олардың фазалық
Қысқаша іліми мағлұматтар
Кез келген электр қабылдағышта ток жүлген кезде жұмыс істеледі
Егер идеал резистивті элементке синусойдалы кернеу берсе, онда оның
Uа=Uа ejΨu ,
Кернеу мен токтың фащалық ығысуы φ=Ψu-ΨI=0.
Тізбектің элементтерінің параметрлері өзгерген кездегі ток пен кернеулердің
U=√U2а+U2р ,
Егер кернеулер үшбұрышының барлық қабырғаларын, яғни кернеулерді, тоққа бөлсе,
Кедергілер үшбұрышынан
Z=√R2+X2,
Егер кернеулер үшбұрышының барлық қабырғаларын, яғни кернеулерді, түйіндес тоққа
ZI2 =S, RI2 =P,
Егер XL =XC болса, онда X=XL – XC=0
1 – сурет.
а) Идеал резистивті элементке синусойдал кернеу бергендегі, кернеуі мен
тогы. б) Идеал индуктивті элементтің кернеуі мен тогы. в)Идеал
Индуктивті және сыйымдылықты элементтері бар бірізді тізбекте ток пен
Индуктивтік және сыйымдылықтық кедергілердің теңдігінен, яғни 2πfL=1/(2πfC) өрнегінен көрініп
f=1/(2π√LC)
кернеулер резонансы кезінде UL =UC.
Егер XL=XC>R, онда UL=UC>UM=U, яғни егер реактивті элементтердің
Дайындық жұмысына тапсырма.
1. Тізбек элементерінің параметрлері мен
2. Индуктивтіліктің берілген мәнінде тізбекте
Тәжірибелік жұмысқа тапсырма және оның орындау тәртібі.
3.1. Синусоидалы кернеу мен токты, олардың фазалық
2 - суретте келтірілген көзі ретінде үш фазалы кернеудің
Екі арналы осциллографтың У1 кірмесін кернеуді өлшеу үшін, У2
2 – сурет.
3.2
Резистивтік, индуктивтік және сыйымдылықтық параметрлерін бар бірізді
Ол үшін конденсатордың сыйымдылығын біртіндеп көбейте отырып, тізбекті токтың
Токтың максимал мәнін осциллограф пен амперметр арқылы анықтаңыз.
АБАЙЛА ! ОСЦИЛЛОГРАФТЫҢ КІРМЕЛЕРІНДЕГІ ОНЫҢ ЖАҚТАУЛЫҚ ҰЗЫН ҰШТАРЫН ОРТАҚ
Тәжірибе деректерін өндеу және оларды қорытындылау
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
Бақылау сұрақтары:
Резистор деген не? Оның негізгі қасиеті қандай?
Индуктивтік шарғы деген не? Оның негізгі қасиеті қандай?
Конденсатор деген не? Оның негізгі қасиеті қандай? Идеал сыйымдылықты
Кернеулер, кедергілер және қуаттар үшбұрышы дегендер не?
Лабораториялық жұмыс №2
Электр қабылдағыштары жұлдызша және ұшбұрышта жалғанған үш фазалы электр
Жұмыстың мақсаты:
1.
2.
3.
1.Қысқаша іліми мағлұматтар
Электр қабылдағыштың түзік жұмысы үшін электр энергиясының сапасының маңызы
3 – сурет.
Желілік сымдардың
арасындағы кернеу
лер желілігі.
Электрмен жабдықтау тораптарында үш фазалы трансфоматордың шыұпауы орамасы үш
А фазасының кернеуінің бастапқы фазасын нөльге тең деп алса,
UА=UмА sinωt,
UВ=UмВ sin(ωt-2π/3 ),
UС=UмС sin(ωt-4π/3),
Үш фазалы кернеулер жүйксі деп амплитудалық мәндері өзара тең,
Үш фазалы тізбек деп үш фазалы кернеуі бар, ал
Үш фазалы кернеулер жүйесінің басты қасиетті – ондағы кернеулердің
UА+UВ+UС=0
Кернеуі өзінің номианл мәніне тең болғандықтан, электр қабылдағыштар түзік
Uа=UА,Uв=UВ Uс=UС
,яғни электр қабылдағыштың фазаларына желінің фазалық кернеулері беріледі.
Сонымен, бейсимметриялы электр қабылдағышты желіге, электр торабына бейтарап сыммен
Егер үш фазалы қабылдағыштың номинал кернеуі корек көзінің желілік
Uа=UАВ
Фазалық токтар Ом заң бойынша, ал фазалық ығысу бұрыштары,
Кирхгофтың 1-ші заңы бойынша а,в және с түйіндерінде
IА=IВ-IС
Бейсимметриялы электр қабылдағыштың фазаларында токтар, фазалық ығысу бұрыштары және
2.Дайындық жұмысына тапсырма.
2.1 Үш фазалы кернеу көзінің желілік
2.2 Кернеулер мен токтардың векторлық диаграммасын тұрғызып,
3.Тәжірибелік жұмысқа тапсырма және оның орындау тәртібі.
3.1 Үш фазалы корек көзімен
4 – сурет.
Электрлік сұлбаның тізбегі.
3.2 Жұлдызша жалғанған үш
УИЛС стендесінде үш фазалы электр қабылдағыш ретінде кедергілер блогындағы
Симметриялы электр қабылдағышты (Rа=Rв=Rс) корек көзіне бейтарап сыммен
3.3. Үшбұрышша жалғанған симметриялы
Бейсимметриялы электр қабылдағышты корек көзіне қосып, кернеулер мен фазалық
Фазасы үзілген (жүксіз деп те есептеуге болады). Ол үшін
4.Тәжірибе деректерін өндеу және оларды қорытындылау
4.1 Кестенің деректерін бойынша желілік
4.2. Үш фазалық кернеудің сапасы туралы қорытынды жасау
∆U=100* Uж-Uн/Uн
4.3. Кестенің деректері бойынша электр қабылдағышты
4.4. Жұмыс бойынша ақрап жазып, оны
Бақылау сұрақтары:
Электр энергиясының сапасына қандай талаптар қойылады?
Үш фазалық кернеулер жүйесіне анықтама беріңіз.
Симметриялы және бейсиметриялы деп қандай электрқабылдағышты айтады?
Жұлдызша жалғанған электр қабылдағыштар үшін қолданады?
Үшбұрышша жалғанған электр қабылдағыштың бір фазасың жүгінің өзгеруі басқа
Лабораториялық жұмыс №3
Бір фазалық кернеулік трансформатор.
Жұмыстың мақсаты:
1. Бір фазалы кернеулік
2. Трансфортасордың бос жүріс, тәжірибелік
1.Қысқаша іліми мағлұматтар
Трансформатор-дегеніміз бір кернеудегі айнымалы токты сол жиіліктегі
айнымалы токтыі екінші кернеуіне түрлендіретін статикалық электр-магниттік аппарат.
Трансформаторлар іс жүзінде электр энергиясын үлкен қашықтыққа беру, энергияны
5 – сурет.
1 – кірмелік көзі;
2 – магнит өткізгіш
өзек; 3 - кірмелік
орама; 4 - шықпалық
орама; 5 - электр
қабылдағыш;
Электр энергиясын электростанциядан оның тұтынушыларына берерде, өткізгіш сымдар арқылы
Егер бір ғана мәнді берілетін қуатты кернеуді көбейтсек,
Егер шықпалы орамаға электр қабылдағыш жалғанған болса, онда
Ф=Ф1+Ф2
Магнит өрісінің күш сызықтары түгелдей өзе арқылы тұйықталмайды –
Кирхгофтың 2-ші заңы бойынша кірмелік және шықпалық орамалардың өңбойларында:
U1-R1I1=-E1-E1ш
Мұндағы
R1, R2 – кірмелік және шықпалық орамалардың активті келергілері;
E1ш , E2ш- кірмелік және шықпалық орамалардың шашыранды
Электр қабылдағыштың кернеуінің оның номинал мәнінен салыстырмалы айырмашылын кернеудің
Трансформатордың шықпалы кернеуінің оның бос жүрістік мәнінен салыстырмалы ауытқуы:
∆U2=U2б-U2/U2б=Z2I2/U2б
Трансформатордың жүгін жүктелу коэффиценті арқылы көрсету қабылданған:
β=I2/I2н,
мұндағы I2,I2н –шықпалық ораманың қарастырып отырған жүктегі
Ендеше шықпалық кернеудің бос жүрістік мәніненауытқуы
∆U2=β*Z2I2н/U2б
Қысқа тұйықтау тәжірибесінен
Z2I2н=Uк/K,
ал бос жүріс тәжірибесінен
U2б=U1н/K
Егер кернеулердің осы мәндерін теңдігіне қойса, онда:
∆U2=β*Uк/U1н,
Ендеше шықпалық ораманың кернеуі:
U2=U2б(1-∆U2)=U2б(1-β*Uк/U1н),
Бұл өрнек шықпалық ораманың кернеуінің жүктелу коэффицентінен ғана тәуелді
Трансформатордың пайдалы әрекет коэфиценті деп оның электр қабылдағышқа берген
η=P2/P1=P2/P2+Pө+P0=βS2н *cosφ2/βS2н cosφ2+Pб+β2Pк ,
Трансформатордың пайдалы әрекет коэфиценті жүк өскен кезде өсіп, қуаттың
2.Дайындық жұмысына тапсырма.
2.1 Трансформатордың номинал толық қуатының
2.2 Кестеде келтірілген шамалардың барлығына
3.Тәжірибелік жұмысқа тапсырма және оның орындау тәртібі.
3.1 Трансформатордың құрылысымен және паспорттық
3.2 Бос жүріс тәжірибесін орындаңыз.
3.3 Қысқа тұйықталу тәжірибесін орындаңыз.
Кернеу реттеуішінің тұтқасының сол жақ шеткі бабында тұрғынынан
СЕТЬ пен ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ батырмаларын қосып және кернеу
Кернеу реттеуіштің тұтқасын сол жақ шеткі бабына қойып, ПЕРЕМЕННОЕ
3.4 Жүктемелі трансформаторларда шықпалық
СЕТЬ және ПЕРЕМЕННОЕ батырмаларын қосып, трансформаторларға оның номинал кернеуін
Резисторлардың реттеуіш тұтқаларын сол жақ шеткі бабына қойып, ПЕРЕМЕННОЕ
4.Тәжірибе деректерін өндеу және оларды қорытындылау
4.1 Трансформаторлардың өзегіндегі қуаттың шығының
4.2 Қысқа тұйықтау
Орамаларындағы қуаттың шығының қысқа тұйықтау қуаттына тең екенін көрсетіңіз.
4.3. Кестеде келтірілген шамаларды анықтап ,
4.4. Бос жүріс және қысқа тұйықтау
4.5. Жұмыс бойынша ақпар жазып, оны қорғауға
Бақылау сұрақтары:
Трансформатор не үшін керек құрылғы? Қандай жерлерде қолданылады?
Трансформаторларда ферромагнит өзек не үшін керек?
Магниттеуші токтар теңдеуін жазыңыз?
Жүктелу коэффиценті деген не және ол нені көрсетеді?
4
F
A
V
F
F
R3
ТҰРАҚТЫ ТОК ЭЛЕКТР ТІЗБЕГІ
Тұрақты ток заңдары
Тұрақты токтағы электр тізбектері
Тоқ көзі
Электр тогы. Ток күші. 16 өзіндік жұмыс
Электр қозғаушы күш көзі және ток көзі. Ом және Кирхгоф заңдары. Электр тізбектерінің эквиваленттік түрлендірулері
Асқын өткізгіштер
Электр қауіпсіздігінің негіздері
Тұрақты ток. Тұрақты ток тізбектері. Магнетизм және электромагнетизм
Айнымалы ток тізбегіндегі индуктивтілік