R , L ─ тізбекті тұрақты кернеуге қосқандағы өтпелі процесті зерттеу

Мазмұны

І. Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .3
Электр тізбектері туралы жалпы мағлұмат

ІІ. Негізгі бөлім ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4.10

1) Өтпелі процестерді классикалық әдіспен есептеу ... ... ... .4
2) Өтпелі процестер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
3) R,L тізбегін тұрақты кернеуге қосу ... ... ... ... ... ... ... ... ... .6
4) Есептің қойылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...7
5) Есептің шешімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..7

ІІІ. Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11

ІV. Пайдаланған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12

Кіріспе

Электр энергиясын қолдану бізге барлық іс-әрекеттерді жақ-сартуға өнеркәсіпке жаңа автоматтандырылған технологиялық процестер енгізіп, жаңа қажеттіліктерде құрылған технологиялар нақты өнім түрін жылдам және жеңіл түрде тудыратын болды.Электр энергиясы өиірдің барлық салаларында соншалықты кең таралуының басты себебінің бірі─электромагниттік энергияны өте аз шығынмен алыс қашықтыққа беру және оны энергияның басқа да түрлеріне: механикалық, жарық, жылу, химиялық және т.б. түрлендіру ыңғайлы.
«Электротехниканың теориялық негіздері» ─ тізбектер мен өріс-тердегі өтетін электромегниттік процестерді сандық және сапалық жағынан оқып үйренуді көрсетеді.Физика және жоғары математика курстарына негізделген бұл курс, осы заманғы электротехникалық құрылымдардың әртүрлі кең кластарына қолданылатын инженерлік есептеулер және талдау әдістеріне толы. Сонымен қатар ЭТН өнді-ріске қажетті болашақ мамандарының электротехника мен радио-техникадан ғылыми көзқарастардың қалыптасып жетілуінде аса иаңызды рөл атқарады.
ЭТН курсында электрлік және магниттік құбылыстарды екі тә-сілмен сипаттап жазу қолданады.Оның бірі т ізбектер теориясы, ал екіншісі өріс теориясы.
Тізбектер теориясында нақты электротехникалық құрылымдарды жобамен идеялизацияланған схемалармен ауыстыру қолданылады.Бұл схема анықталуға тиісті кернеулер және токтары бар тізбектің бөлік-терінен тұрады. Инженерлік практикада, тізбектер теориясы аралық токтар арасындағы кернеуді есептеуге жүгінбей-ақ, қарастырылып отырған тізбектің бөлігінің ұштарының арасындағы кернеуді тікелей дәл анықтауға мүмкіндік береді.
Өтіс теориясы кеңістік пен уақыттағы нүктеден нүктеге дейінгі электрлік және магниттік шамалардың өзгерісін зерттейді.Ол электр-лік және магниттік өрістердің кернеуліктерін электр энергиясының сәуле шығарумен,көлемдік зарядтың таралуы,токтардың тығыздық-тары және т.б. зерттеумен шұғылданады.
Электр тізбегі деп ─ электр тогын тудыратын құралдар мен обьектілер жиыны, ЭҚК тогы және кернеуі туралы түсінік көрсе-тетін электромагниттік процестер. Тұрақты ток тізбегін, қазіргі техникадағы өз бағытын өзгертпейтін, яғни ЭҚК көз полярлығы әр уақытта тұрақты тізбегін айтамыз.

Пайдаланған әдебиеттер тізімі:

1)« Электротехниканың теориялық негіздері »
Балабатыров С., Қожаспаев Н.,
Балабатыров А.2001
2)« Общая электротехника »
Блажкин А.Т.,1986
3)« Өтпелі процестер »
Балабатыров С.Б.1994
4)« Теория линейных электрических цепей »
Лосев А. К. М.:Высшая математика,1987
5)« Основы теории цепей »
Зевеке Г.В.,Конкин Н.А.,Нетушил А.В., Страхов С.В. М.:Энергия,1975
6)« Теоретические основы электротехники »
Бессонов Л.А., Высшая школа,1978

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

R , L ─ тізбекті тұрақты кернеуге
қосқандағы өтпелі процесті зерттеу

Мазмұны

І.
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... 3
Электр тізбектері туралы жалпы мағлұмат

ІІ. Негізгі
бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
..4-10

1) Өтпелі процестерді классикалық әдіспен есептеу ... ... ... .4
2) Өтпелі
процестер ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... 5
3) R,L тізбегін тұрақты кернеуге
қосу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..6
4) Есептің қойылымы
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
5) Есептің
шешімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... 7

ІІІ. Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11

ІV. Пайдаланған әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ...12

Кіріспе

Электр энергиясын қолдану бізге барлық іс-әрекеттерді жақ-
сартуға өнеркәсіпке жаңа автоматтандырылған технологиялық процестер
енгізіп, жаңа қажеттіліктерде құрылған технологиялар нақты өнім
түрін жылдам және жеңіл түрде тудыратын болды.Электр энергиясы өиірдің
барлық салаларында соншалықты кең таралуының басты себебінің
бірі─электромагниттік энергияны өте аз шығынмен алыс қашықтыққа беру
және оны энергияның басқа да түрлеріне: механикалық, жарық, жылу,
химиялық және т.б. түрлендіру ыңғайлы.
Электротехниканың теориялық негіздері ─ тізбектер мен өріс-тердегі
өтетін электромегниттік процестерді сандық және сапалық жағынан
оқып үйренуді көрсетеді.Физика және жоғары математика курстарына
негізделген бұл курс, осы заманғы электротехникалық құрылымдардың
әртүрлі кең кластарына қолданылатын инженерлік есептеулер және талдау
әдістеріне толы. Сонымен қатар ЭТН өнді-ріске қажетті болашақ
мамандарының электротехника мен радио-техникадан ғылыми
көзқарастардың қалыптасып жетілуінде аса иаңызды рөл атқарады.
ЭТН курсында электрлік және магниттік құбылыстарды екі тә-сілмен
сипаттап жазу қолданады.Оның бірі т ізбектер теориясы, ал екіншісі
өріс теориясы.
Тізбектер теориясында нақты электротехникалық құрылымдарды жобамен
идеялизацияланған схемалармен ауыстыру қолданылады.Бұл схема анықталуға
тиісті кернеулер және токтары бар тізбектің бөлік-терінен тұрады.
Инженерлік практикада, тізбектер теориясы аралық токтар арасындағы
кернеуді есептеуге жүгінбей-ақ, қарастырылып отырған тізбектің
бөлігінің ұштарының арасындағы кернеуді тікелей дәл анықтауға мүмкіндік
береді.
Өтіс теориясы кеңістік пен уақыттағы нүктеден нүктеге дейінгі
электрлік және магниттік шамалардың өзгерісін зерттейді.Ол электр-лік
және магниттік өрістердің кернеуліктерін электр энергиясының сәуле
шығарумен,көлемдік зарядтың таралуы,токтардың тығыздық-тары және т.б.
зерттеумен шұғылданады.
Электр тізбегі деп ─ электр тогын тудыратын құралдар мен
обьектілер жиыны, ЭҚК тогы және кернеуі туралы түсінік көрсе-тетін
электромагниттік процестер. Тұрақты ток тізбегін, қазіргі техникадағы
өз бағытын өзгертпейтін, яғни ЭҚК көз полярлығы әр уақытта тұрақты
тізбегін айтамыз.

1.1Өтпелі процестерді классикал ық әдіспен есептеу

Электр тізбектерінде пассивті немесе активті тармақтардың
қосылуы және ажыратылуы, жеке тізбек бөліктерінің қысқа
тұйықталуы, оларды әр -түрлі ауыстырып қосу, сондай-ақ тізбек
параметрлерінің тосыннан өзгеруінің болуы мүмкін. Осындай
өзгерістердің салдарынан тізбекте өтпелі процес-тер пайда болады.
Өтпелі процесс дегеніміз, ол электр тізбегіндегі жұмыс тәртіп-
терінің бір режимнен басқа режимге ауысуы деп білеміз.
Тізбектегі өтпелі процестерді коммутациялау (қосу немесе ажы-
рату) арқылы шақырады. Әдетте өтпелі процесс аса тез өтеді, сон-да
да болса оны зерттеп білу, меңгеру өте қажет, себебі ол тіз-
бектің жеке бөлігіндегі кернеудің ұлғаюына әкеліп, ол құрылғы
оқшауламасы үшін қауіпті болуы да мүмкін, сондай-ақ ток ампли-
тудасының ұлғаюына да әсерін туғызады,олар орныққан периодты процестегі
ток амплитудасынан ондаған есе артып кетуі де мүмкін.
Коммутацияның екі заңы бар, соларға анықтама берейік:
1.Индуктивті тармақтағы ток және магнит ағыны коммутация-лау
кезінде тікелей коммутацияға дейінгі мәніне тең болады және
одан ары тек сол мәннен бастап өзгере бастайды;
іL(0ַ) = іL(0+),
мұндағы, іL(0ַ) - коммутацияға дейінгі ток, іL(0+) - коммутация-дан
кейінгі ток.
Егер индуктивті ток секірмелі өзгереді деп ұйғаратын болсақ,
онда индуктивті кернеу uL = Ldidt шексіздікке тең болар еді.
Мысалы индуктивтігі бар тармаққа тізбекке қосқан мезгілде онда ток
болмаса, бұл тармақтағы ток коммутациясы мезгілінде нольге тең болады
да, нольден бастап өзгереді.
2.Сыйымдылығы бар кез келген тармақтағы кернеу және сы-
йымдылықтағы заряд коммутациялау кезінде тікелей коммута-цияға
дейінгі мәніне тең де, бұдан былай тек осы мәнінен бастап
өзгереді. Егер коммутациялау кезінде сыйымдылығы бар тармақ
үшін сыйымдылықтағы кернеу секірмелі өзгереді деп ұйғарсақ,
ондағы ток і = С duC dt шексіздікке тең болар еді және кедергісі
бар тізбекке тағы да Кирхгофтың екінші заңы орын-далмайды.
Бұл жағдайларды энергетикалық тұрғыдан да түсіндіруге
болады. Индуктивтіктегі токтың және сыйымдылықтағы кер-неудің
лезде (секірмелі) өзгерудің мүмкін еместігі, соларда жи-налған
энергияның ( орауыштағы магнит өрісінің энергиясы Li22 және
конденсатордың электр өрісінің энергия-сы Сu2C2 тең ) секірмелі
өзгере алмайтындығында. Шындығында олардағы энер-гияның секірмелі
өзгеруі үшін индуктивтікте және сыйымды-лықта шексіз аса үлкен
қуат керек болар еді, ол мүмкін емес, сондықтан ол
физикалық мағынасын жоғалтады. Түзу сызықты тізбектердегі өтпелі
процестерді қарастырғанымызда коммутация кезінде пайда болатын
электр доғасын ескермейміз, өйткені электр доғаның
коммутациялауға әсері тимес үшін коммутация-лау ұзақтығын өтпелі
процестермен салыстырғанда өте аз деп санаймыз. Коммутацияның
басталу уақытын t=0ַ немесе t=0+ деп қабылдаймыз.

Өтпелі процестер

Алғашында өтпелі процестерді есептеудегі жалпы жағдай-ларды
қарастырамыз. Мысал ретінде тармақталмаған R, L, C элементтерінен
тұратын тізбекке е(t) ЭҚК көзін қосып, ол үшін Кирхгофтың
екінші заңын жазамыз:
Ri + L didt + 1C ∫ idt = e,
(1.1)

1-сурет

мұндағы і − өтпелі ток, коммутация болғаннан кейін өтпелі
процеспен санаспайтындай уақытқа жеткенде еріксіз (принуж-денный)
режимге өтетін боламыз ( орныққан, қалыптасқан режим).
Ri еркз + L di еркз dt + 1C ∫ i еркз dt = e,
(1.2) мұндағы і еркз ─ еріксіз
ток (орныққан режимдегі ток).(1.1) тең-деуден (1.2) теңдеуді алатын
болсақ, сонда
іерк= і-іеркз
(1.3)
Ri ерк + L di ерк dt + 1C ∫ i ерк dt = 0
(1.4)
немесе uRерк + uLерк + uCерк = 0
(1.4а) мұндағы іерк және uерк ─
еркін (свободный) процестегі ток және кернеу.
Демек, өтпелі прцесс кезіндегі ток және кернеу еріксіз және
еркін режимдеріндегі процесс болып жіктеліп , олардың қосын-дысына
тең болады.
і = і еркз + і ерк ; uR = u Rеркз + u
Rерк
uL = u Lеркз + u Lерк ; uC = u Cеркз
+ u Cерк (1.5)
Бұл түзу сызықты электр тізбегі үшін беттестіру (наложение)
принципі болып саналады. Физикалық тұрғыдан қарағанда тізбек те
тек өтпелі токтар және кернеулер ғана болады, ал оларды
еріксіз және еркін құраушыларына жіктеу тек математикалық
ыңғайлы шешім болып саналады. Ол түзу сызықты электр
тізбектеріндегі өтпелі прцестерді есептеуді жеңілдетеді. Шынды-
ғында еркін ток, біртектес дифференциалдық теңдеудің жалпы
шешімі болып есептеледі, яғни оның шешімі көрсеткіш функ-
циясы Aept болып саналады. Бұл өрнекке А ─ тұрақты еселеуіші
кіреді, оның саны дифференциалдық теңдеудің дәреже көрсеткіш
ретіне тең.

R , L тізбегін тұрақты кернеуге қосу

R,L тізбегін тұрақты кернеуге қосқан кезде, ток алғашқы
мезгілде нольге тең, себебі индуктивтіктегі ток секірмелі өз-
гермейді,
і(0) = іеркз(0) + іерк(0) = 0, өйткені коммутацияға дейінгі ток
і(0-) = 0
іеркз(0) = UR, іерк = Аеpt, іерк(0) = А = -UR. Сондықтан
өтпелі процестегі ток
і = іеркз + іерк = UR + Аеpt = UR (1-e-tτ),
(1.6)
мұндағы τ = LR.
Индуктивтіктегі кернеу uL = uLерк = Ldidt = U е-tτ
(1.7)
Индуктивтіктің бастапқы кернеуі uL = 0 нольге тең, ал
коммутация мезгілінде uL = U болғандықтан онда индуктивтік-тегі
өтпелі және еркін кернеу секірмелі ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.