Токтар, кернеулер, қуаттар, магнит ағымдары

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 17 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан республикасы білім және ғылым
министрлігі

Қолданбалы информатика кафедрасы

Курстық жұмыс

Тақырыбы: Параллел тізбекті емес тізбектер

Орындаған:
Тексерген:

МАЗМҰНЫ

1. Көп сәулелі жұлдызша жалғанған кедергілерді көпбұрышты етіп жалғауға
түрлендіру ұшбұрышты, жұлдызшаға
түрлендіру ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 2

2. ЭҚК-тері және ток көздері бар тармақтарды параллель жалғағандағы
жүргізілетін
түрлендіру ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5

3. ЭҚК бар схеманы, эквивалентті ток көзі схемасына
түрлендіру ... ... ... ... ... ... . ... ... .7

4. Теңгеру (компенсация) жайындағы
теорема ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
...9

5. Активті екі ұшты
теоремасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
... ... ... ... ... ... ... .10

6. Энергияны активті екі ұштыдан пассивті екі ұштыға
беру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 12

КІРІСПЕ

Қазіргі уақытта электр энергиясы барлық өнеркәсіп салаларында,
транспортта, ауылшаруашылығында, ұй тұрмысында, тағы басқа халықтың тұрмыс
қажеттілігіне кеңінен пайдаланады.
Электр техникасы деп электр магниті құбылыстарын практика жүзінде кең
салада қолдануын айтамыз. Барық электр техникасы салалары бір-бірімен
байланысты болғандықтан, техникалық жоғарғы оқу орындарында Электр
техникасының теориялық негіздері курын ашуға тура келді. Бұл курс әр түрлі
электр техникасы пәндерінің негізкі базасы болып есептелінеді.
Осы курстың негізгі бір міндеті, олқұбылыстарды токтар, кернеулер,
қуаттар, магнит ағымдары тағы басқа түсініктер арқылы есептеу, зерттеу.
Сондай-ақ тағы бір атқаратын міндеті ол құбылыстарды электр кернеулігі,
магнит өрісінің идукциясы, қуат ағымдары тағы басқа түсініктер арқылы
есептеу, зерттеу. Осы міндеттердің біріншісі тізбектерді, ал екіншісі
электр магниті өрістерін есептеуге, зерттеуге арналған.
Электр техникасының өсіп-дамуы электр магниті құбылыстарын жете
зерттеуді, оқып білуді, практика жүзінде пайдалануды керек етеді. Осы зор
еңбекте, ізденуде көптеген жаңалықтарды ашуда орыс инженерлерінің,
ғалымдарының қосқан үлесі аз емес. Олар шет елдердің көнекті ғалымдарымен
бірлесе отырып електр техникасының маңызды саларыныңбастамасына жол ашты.
Осы бастаманы бастағандардың бірі – М.Б.Ломоносов. Ол атмосфера электрі
атты теориясын құрды.Заттың салмағының сақталу және қозғалыс заңдарын ашты.

А. Вольта (Италия физигі) ойлап тапқан гальваникалық элементтер
бағанасынан кейін электр тогын алуға мүмкіншілік туды. 1802 жылы В.В.Петов
электр тізбегіндегі процестерді зерттеп электр доғасын ашты және осыларды
іс жүзінде жарық шығаруға, металды балқытуға, металдарды пісіріп
жалғастыруға пайдалануға болады деген көз қарасын айтты.
Ағылшын ғалымы М. Фарадей 1831 жылы электр магниттік индукция заңын
және оның құбылыстарын ашып, дамуына зор үлес қосты.
1883 жылы орыс академигі Э.Х: Ленц индукциялық токтардың бағыттарының
араларындағы заңдылықты ашты және олардың электр магниттік, электр
динамикалық байланыстарының бар екендігін ашты. Соның ішінде электр
магниттік индукциясы негіздерін де ашты. 1844 жылы ол ағылшын зерттеушісі
Джоульға тәуелсіз сым темір арқылы ток өткенде шығатын жылу мөлшері сол
сымның кедергісіне және сондағы токтың квадратына тура пропорционал екенін
анықтады. Әлемде бірінші рет Россияда П. Л. Шилинг1832 жылы электр магниті
телеграфын түрғызды.
1845 жылы неміс физигі Г. Кирхгов тармақталған электр тізбектеріне
арналған негізгі заңдарды ашты, сонымен ол заңдар Кирхгов атымен аталды.
1976 жылы орыс ғалымы П. Н.Яблочков элетр шамын ойлаптапты, одан
бастап электремн жарықтандыру басталды. Бірінші көмір стерженді қызды рғыш
шамын орыс инженері А.Н. Лодыгин құрастырғаны баршаға мәлім.

1. Көп сәулелі жұлдызша жалғанған кедергілерді көпбұрышты етіп жалғауға
түрлендіру ұшбұрышты, жұлдызшаға түрлендіру

n-сәулелі жұлдызша жалғанған кедергілерді көпбұрышты эквивалентті
схемасына түрлендіруде n(n-1)2 тең тармақтарын аламыз.
1.26а-суретте көп сәулелі жұлдызша жалғанған кедергілер бейнеленген. Осы
схема үшін электрлік күйіне байланысты теңдеулер құрылады. Oм заңы бойынша
тармақтардағы тоқтарды көрсетеді.

1-сурет. Кедергілерді түрлендіру схемалары.

(1.1)

Кирхгофтық бірінші заңына теңдік жазады да (1.1) ток мәндерін ауыстырып
қойды.

(1.2)

Мұндағы- схеманың тиісті нүктелеріндегі потенциалдар. Соңғы
теңдеуден С нүктедегі потенциялды табамыз.

(1.1) теңдеуде мәнін ауыстырады.

Мұндағы

Алынған формулаға потенциалдар айырымын нүктелер арасындағы 1,2,3,...,...
кернеу арқылы ауыстырылады.

(1.3)

ұқсастық бойынша кез келген ток үшін

(1.4)

Осы теңдеуден n-сәүлелі жұмызша жалғанған әр тармақтардағы тоқты жеке
токтардың қосындысы түрінде көрсетуге болады. Олар тиісті нүктелер
арасындағы кернеулерге пропорционал болып келеді. Мысалы, ток
мұндағы және ұқсастық бойынша, кез-келген тармақтағы ток
үшін

(1.3-1.4) формулалар 1 б-суреттегі n(n-1) тармақтар санына тең толық
көпбұрыш түрінде келтірілген эквивалент схемасын қанағаттандырады. 1 б-
схемасы үшін

(1.5)

1 б-суреттегі схема 1 а-суреттегі схемаға эквивалентті болу үшін екі
схемадағы бірдей кернеулердің салдарынан () токтардың ( және
т.б.) теңдігі қажетті. Келесі көріністің орындалуы арқасында, жоғарғы
шарттық та орындалады.

(1.6)

Көпбұрыштың түйін саны n–тең байланысты ток, саны n–1 тең және әрбір тармақ
көпбұрыштың екі түйінімен жағасқан, сонда олардың тармақ сандары n(n-1)2
тең. Демек, n-сәулесі жұлдызша жалғанғансхемасы, көпбұрышты схемаға
түрлендіргенде (1,6) теңдеуді пайдаланады ал көпбұрыштың n–сәулелі жұлдызша
жалғанған схемаға түрлендіру кері есеп болып саналады, жалпы жағдайда n3
есептің шешімі табылмайды, өйткені іздестіріліп отырған эквивалентті
жұлдызша жалғанған тармақтардың кедергілер (немесе өткізгіштер) саныn(n-
1)2 санынан аз. Шарт бойынша (n-1)2 қанағаттандыруға тиісті.
n=3 уақытында шар саны n(n-1)2=3 тең, олай болса үшбұрыш кедергілері
әрқашан эквивалентті жұлдызщаға түрлендіруге болады.
(1,6) теңдеуде 3 кезінде үш сәуле жұлдызды эквивалентті үшбұрышқа
тура түрлендіріледі, эквивалентті өткізгіштер үшін:

(1.7)

немесе эквивалентті кедергілер үшін:

(1.8)

Тек берілген кедергілерімен үшбұрышты, эквивалентті жұлдызшаға
түрлендіру формуласын алу үшін (1,8) теңдігінен белгісіз кедергілері
ретінде қабылдайды.
Қорыта келгенде, , мұндағы
(1.9)

Алған формула түрлерін, в-формуласына ойын алмастырсақ, сонда
мұндағы соныңда (1,9) формулаға қойып көпбұрыштан жұлдызшаға
түрлендіруін аламыз:

(1.10)

Осындай ұқсастықтарды пайдаланып активті көп сәулелі жұлдызшадан
эквивалентті активті көпбұрышқа ауыстыруға болады. Тек, жоғарыдағы
дәлелденілген (1,1-1,10) формулаларға ЭҚК-ін есепке алып отырса болғаны.

2. ЭҚК-тері және ток көздері бар тармақтарды параллель жалғағандағы
жүргізілетін түрлендіру

Егер күрделі электр схемасында бір немесе бірнеше параллель жалғанған
ЭҚК көздері бар тармақтар болса, әрбір ток, ЭҚК бар тармақтарды бір
эквивалетті ЭҚК-не және эквивалентті ішкі кедергісіне ауыстырса, онда
осындай схеманы есептеу және зерттеу жұмыстары әлдеқайда жеңілдейді. Жеке
жағдайда схемада аралас жалғанған активті және пассивті эквивалентті
кездессе оларды тізбектес жағанған осы элементтері бар схемаға
түрлендіріледі. Параллель жалғанған токты тармақтарды бір эквиваленті
тармаққа ауыстыру.

2-сурет.ЭҚК-дерін түрлендіру схемасы

2 а-суретте параллель жалғанған тармақтардан тұратын бір топ электр схема
бөлігі келтірілген. Схеманың басқа бөліктері шарт бойынша тік бұрыш арқылы
белгіленген. Параллель n тармақтарды бір эквивалентті тармаққа ауыстыру
керек (2 б-сурет), ол үшін ток І және U эквивалент схемасындағы және басқа
схема бөліктеріндегі токтар мен кернеулер мәндері, тек берілген
схемадағыдай қалуға тиісті.

(1.11)

2 б-сурет схемасындағы ток І=(E-U)g
(1.12)

Мұндағы g=1R;

(1.13)

Эквивалентті ЭҚк-ң Еh есептеп шығару кезінде Е ЭҚК-ін оң таңбамен
жазуға болады, егер оның оң бағыты эквивалентті ЭҚК-мен бір түйінге
бағытталса, сондай-ақ кері бағыттас болып басқа түйінге бағытталса теріс
таңбамен жазылады. Егер параллель жалғанған тармақтың бірінде ЭҚК-і
болмаса, мысалға, ЭҚК көзі Е3 болмаса, онда (1,12) формулада Е3g3
қосындысы болмайды, ал бөліміндегі өткізгіштер құрамына өткізгіш міндетті
түрде кіреді.
Егер эквивалентті ЭҚК есептеу кезінде 1- және 2-түйіндерге (2 а-
сурет) m тармақты ЭҚК-нен басқа тағы тармақтағы ток көздері берілген
болса, онда олардағы токты есепке алу қажет.

(1.14)

Ток бағыты эквивалентті ЭҚК-мен бағыттас болып бір түйінге бағытталса
оң таңбамен жазылады, ал бағыттас болмаса теріс таңбамен жазылады.

3. ЭҚК бар схеманы, эквивалентті ток көзі схемасына түрлендіру

Энергия көздерін белгілі ЭҚК мәнімен және берілген ішкі кедергісін
ток көзі арқылы көрсетуге болады, сонымен бірге энергия қабылдағыштарының
іс тәртібі өзгеріссіз қалады.
ЭҚК көзін эквивалентті ток көзіне түрлендіру.

3-сурет. ЭҚК-нен ток көзіне ауысу схемасы

3 а-суретте ЭҚК көзінің ішкі кедергісі мен қысқыштың 1 және 2 буындарына
жалғанған болсын және осы қысқыштар арасындағы кернеуге тең, онда ток

(1.15)

мұндағы -ток көзі тогы
- ішкі кедергілердегі ток.
- ЭҚК көзі тогы, тек ЭҚК бар тармақтың параметріне байланысты
табылған ток
көзі тогы мен тогының айырмасына тең. (1.15) теңдеугеэквивалентті
схемаға 3-сурет сайма-сай, ондағы кернеу және ток (3 а-
суреттегі) схемадағы кернеу мен ток бірдей. Ток көзі тогы, ЭҚК
бағытымен бір бағыттас.

Өзаралық қасиеттері немесе өзаралық принципі

Мына қасиеттің негізгі маңызы келесі келтірілгендей. Схемада еркін
келген кескінде үйлесімінде (конфигурациясында) жалғыз ЭҚК көзі , -
кедергісі бар тармаққа в нүктеден а нұктесіне қарай әрекет етіп
бағытталған (4 а-сурет) және кедергілі тармақта d нүктеден с
нүктесіне бағытталған тогын туғызады.
Осы байланыстықты көрсететін схемалар.

4 – сурет

Сонда осындай жалғыз ЭҚК көзін -кедергісі бар тармаққа қосса
және әректтігі d нүктесінен с нүктесіне (4 б-сурет) бағытталса, сонда
кедергілі тармақта ток туғызады, оның бағыты в-дан а-ға
бағытталған және тоғына тең, болады.
4 а-суретте ав және сd тармақтары және кедергілері
бейнеленген, ал схеманың басқа бөліктері энергия көзінсіз шартты түрде тік
бұрыш ішіне енгізілген және П әрпімен белгіленген (Пассивті элементтерді
көрсетеді). Демек, ЭҚК-тері ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.