Сызықты электр тізбектеріндегі өтпелі процестер

1. Өтпелі процесс және оның пайда болу себептері. Коммутацияның екі ережесі
2. Индуктивті катушкадағы өтпелі процестер
Активті кедергісі және индуктивтігі бар реал катушка кернеу көзіне қосылған (1,а-сурет). Тізбектегі кернеулер Кирхгофтың екінші заңы бойынша
(1)
Мұндағы индуктивтік кернеу өздік индукция ЭҚК-не тең де

Ал активті кернеу

Кернеудің осы мәндерін (1) теңдігіне қойса
(2)
Электр көзі кернеуінің мөлшерлі мәні бар шама. Мысалы, пәтерлердегі электр желісінің кернеуі 220 В – тұрақты шама. Осындай мөлшерлі кернеудің әсерінен тізбекте ток кенеттен секіріп өзгерді делік, яғни өте аз уақыт ішінде ток мөлшерлі шамаға жеткен. Ендеше нольге ұмтылғанда токтың уақытқа қатынасы өте үлкен мәнге ие болады, яғни

Токтың өзгерісінің осы мәнін (2) теңдігіне қойса, оң жағы мөлшерлі шама да, сол жағы өте үлкен шама болып, Кирхгофтың екінші заңына қайшы келеді. Олай болса токты өте аз уақыт ішінде секіріп өзгереді деп есептеу қате: ток индуктивті катушкада кенеттен секіріп өзгере алмайды. Мұның себебі катушканың индуктивтігінің болуында – онда пайда болатын өздік индукция ЭҚК-і тудыратын токтың тізбектің тогына кері бағытта болып (Ленц заңы бойынша), оны тез өсірмейтіндігінде. Бірақ катушкада кернеудің секіріп өзгеруі мүмкін.
        
        СЫЗЫҚТЫ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІНДЕГІ ӨТПЕЛІ ПРОЦЕСТЕР
1. Өтпелі процесс және оның пайда болу себептері. Коммутацияның екі
ережесі
Активті кедергісі және ... бар реал ... ... ... (1,а-сурет). Тізбектегі кернеулер Кирхгофтың екінші заңы бойынша
(1)
Мұндағы ... ... ... ... ... тең ... ... кернеу
Кернеудің осы мәндерін (1) теңдігіне қойса
(2)
Электр көзі кернеуінің мөлшерлі мәні бар шама. Мысалы, ... ... ... 220 В – ... ... ... мөлшерлі кернеудің
әсерінен тізбекте ток кенеттен ... ... ... яғни өте ... ішінде ток мөлшерлі шамаға жеткен. Ендеше нольге ұмтылғанда
токтың ... ... өте ... ... ие ... ... өзгерісінің осы мәнін (2) теңдігіне қойса, оң жағы мөлшерлі шама
да, сол жағы өте үлкен шама ... ... ... заңына қайшы келеді.
Олай болса токты өте аз ... ... ... ... деп ... ... ... катушкада кенеттен секіріп өзгере алмайды. Мұның себебі
катушканың индуктивтігінің болуында – онда ... ... ... ... ... тудыратын токтың тізбектің тогына кері бағытта болып (Ленц заңы ... тез ... ... ... ... ... ... активті кедергісі (астарларының арасымен аздап ток жүретін) және
сыйымдылығы бар конденсатор кернеу көзіне қосылған екен делік (1,б-сурет).
Кирхгофтың ... заңы ... Реал ... (а) мен реал конденсатордың (б) орынбасарлық
схемалары
Тізбектегі ток сыйымдылыққа және ... ... ... ... осы ... (3) ... қойса
(4)
Қарастырылып отырған тізбекте кернеу кенеттен секіріп өзгеріп, өте
аз уақыт ішінде мөлшерлі шамаға жетті ... ... ... ... ... өте ... ... ие болады, яғни
Кернеудің өзгерісінің осы мәнін (4) теңдігіне ... оң жағы ... да, ал сол жағы өте ... шама ... Кирхгофтың екінші заңы
орындалмай қалады. Ендеше кернеуді кенеттен ... ... деп ... ... кернеу өте аз уақыт ішінде ... ... ... себебі конденсатордың сыйымдылығының ... – оның ... не ... ... Біра ... ... өзгеруі мүмкін.
Жоғарыда айтылғандардан мынадай екі маңызды қорытынды жасалынады:
1) ... ... бар ... ток аз ... ... ... ... не азайып) алмайды;
2) тізбектің сыйымдылықты элементтерінде кернеу аз уақыттың ішінде
секіріп өзгере (өсіп не азайып) ... ... ... ... тізбекке берілген кернеудің әсерінен
онда мөлшерлі ток ... ... еді. Бұл ... ... ... ... ғана дұрыс. Ал тізбекті кернеу көзіне қосқан немесе одан ... ... ... және ... ... онда ток ... ... өздерінің қалыптасқан мәндеріне жетпейді. Ток пен ... ... ... үшін ... ... да ... керек. Міне осы
уақыт ішінде тізбектің тогы мен кернеуі өзгеріп отырады. Мұндай ... ... ... ... оның ... ... ... кезде
де байқалады.
Тізбекте оның бір жұмыс күйінен екінші бір жұмыс ... (бір ... ... ауысқан кезде болатын (байқалатын) процестер өтпелі процестер
деп аталады. Өтпелі процестердің уаыты өте аз: ... ... ... ... бір бөлігіне тең; бірнеше секундқа немесе ондаған секундқа созылатын
өтпелі процестер сирек кездеседі.
Өтпелі процестер көбіне коммутацияның салдарынан пайда болады.
Коммутация деп ... ... ... ... ... ... ... атайды.
Өтпелі процестің уақыты аз болғанымен, ... ток пен ... ... ... орнықты жұмысы бұзылады, кейде істен
шығып та қалуы мүмкін. Сондықтан тізбектерді немесе электрлік қондырғыларды
есептеген кезде ... ... ... ... ... ... кезінде ток пен кернеу олардың еркін және ... ... тең деп ... ... i, u - өтпелі процесс кезіндегі ток пен кернеу; ie,ue – еркін ... ... ... iк,uк – ... ток пен ... ... ... кернеуін нольге тең деп алғанда индуктивті элементтің
магнит өрісі мен сыйымдылықты элементтің ... ... ... ток пен ... ... ток және еркін кернеу деп атайды.
Өтпелі процесс аяқталғаннан ... ток пен ... ... ... ... ... деп атайды.
Өтпелі процестерді есептеген кезде жоғарыдағы тұжырымдарға негізделген
екі ереже ерекше орын алады. Оларды коммутацияның екі ережесі деп ... ... ... индуктивтігі бар элементте коммутациядан кейінгі
мезеттегі ток коммутацияға дейінгі токқа ... ... ... ... ... бар ... ... мезеттегі кернеу коммутацияға дейінгі кернеуге тең.
Электрлік қозғалтқыштардың, электр желісінің және т.б. электрлік
қондырғылардың жұмысын ... үшін ... мен ... бар ... ... процестерді білу өте қажет.
2. Индуктивті катушкадағы өтпелі процестер
Индуктивті катушкалар тұрақты және айнымалы ток ... ... ... тұрақты және айнымалы ток машиналарының ... және ... ... мен ... ... т.б.
Енді осы тұрақты және айнымалы ток тізбектеріндегі катушкалардағы
өтпелі процестерді қарастырайық.
Активті кедергісі және ... бар реал ... ... ... ... ... Реал ... тұрақты (а) және айнымалы (б) кернеу көздеріне
қосу схемалары
Коммутациядан кейін ток нольден ... ... ... ... ... R – катушканың тұрақты токқа кедергісі.
Өтпелі токтың өзгеру ... ... ... ... ... ... заңы бойынша жазылған өрнектен табуға болады:
(8)
Енді осы теңдіктің екі жағын да R-ге ... - ... ... деп аталады, өйткені оның өлшемдігі уақыт
бірлігіне тең.
Айнымалы шамаларды бөліп (9) дифференциалды ... ... ... ... ... яғни t=0 ... ток нольге тең,
i=0. Осы ... ... ... (10) ... ... тұрақтысы
Интегралдау тұрақтысының осы мәнін (10) теңдігіне қойса
(11)
(5) және (7) теңдіктерін ескерсе
(12)
(13)
(5), (7) және (13) ... ... ... ... ... ... ... келтірілген.
3-сурет. Қалыптасқан (Iк), еркін (іе) және өтпелі (і) токтардың
графиктері
Осы графиктерден және теңдіктерден көрініп тұрғандай, еркін ток ... ток ... ... ... мұнда еркін ток - Iк-дан 0-ге
дейін экспонента бойынша ... ал ... ток ... ... 0-ден ... дейін өседі. Уақыт тұрақтысы осы токтардың өсу тездігін көрсетеді.
Ол тек қана тізбектің индуктивтілігі мен активті ... ... ... ... ... көп ... токтың өсуі баяу болады
және өтпелі процестің уақыты ұзарады.
Практикада өтпелі ... (3-4)τ ... ... ... деп
есептелінеді.
Активті кедергі мен индуктивтіліктегі кернеулер:
(14)
(15)
Осы теңдеулер бойынша ... ... ... ... ... ... кедергінің кернеуінің 0-ден электр ... U-ға ... ... ал ... ... ... ... U-дан 0-ге дейін азаятынын анықтауға болады. Мұның себебі
катушкада өздік индукция ЭҚК-нің ... ... ... ... (U), ... (uR) және ... (uL)
кернеулердің графиктері
Сонымен индуктивті элементті кернеу көзіне қосқанда ... ... ... кернеуі толық кернеуге тең ... ... ... ... ... ... есептелген болуы керек.
Ал осы индуктивті катушканы кернеу көзінен ажыратқан кезде ток кенеттен
жоқ болып кетпейді – коммутацияның бірінші ережесі ... ол ... ... сақтайды. Егер ажыратқыштың түйіспелері ажырап кеткен болса,
онда ток қай ... ... ... ... Бұл ... ... айырымы өздік индукция ЭҚК-нің әсерінен өте үлкен болады да,
ал олардың арасындағы кернеу өте ... ... ... ... арасындағы ауа иондалып, доға пайда болады да, ток осы
доғаның бойымен кернеу ... ... ... Ток доға ... ... магнит өрісінің энергиясы доғада және катушканың ... жылу ... ... таусылғанша жүре береді.
Доғаның кедергісі өзгеріп отыратындықтан катушканы ... ... ... ... ... дәлдеп анықтау қиын.
Доға ажыратқыштың түйіспелерін қатты қыздырады, кейде балқытып та
жібереді. Түйіспелердің үсті ... ... олар ... ... ... ... ... аппараттарда әртүрлі доға сөндіргіш
құрылғылар қолданылады.
Доғаны болдырмаудың бір жолы – ол ... ... ... ... қосу. Мұнда катушканың өздік индукция ЭҚК-і тудырған токтың
энергиясы қосымша кедергіге беріледі де, онда жылу ... ... ... ... және ... бар реал ... ... көзіне қосылды делік (2,б-сурет).
Электр көзінің кернеуі:
(16)
Осы тізбек үшін Кирхгофтың екінші заңы бойынша:
(17)
Катушканың өздік индукция ... ... ... мәндерін (17) теңдікке қойсақ:
(18)
Қалыптасқан ток:
(19)
мұндағы
(20)
Еркін токты катушканың магнит өрісінің ... ... ... ... ... ... ... шешімі:
(21)
Ендеше өтпелі ток:
(22)
Интегралдау тұрақтысы А коммутацияның біріншіережесі бойынша ... ... ... (t=0) өтпелі ток нольге тең деп алғанда
(i=0):
Бұдан интегралдау тұрақтысы:
(23)
Интегралдау ... осы ... (21) және (22) ... ... көрініп тұрғандай, еркін токтың шамасы тізбектің кернеу
көзіне қосылу мезетіне, яғни ... ... ... ... ... ... ... аргументі нольге тең болса, яғни онда еркін
ток та нольге тең, Мұнда өтпелі ток қалыптасқан ... тең ... ... ... ... ... болса, онда токтардың таңбалары бірдей болады да өтпелі ... ... ... та, ал ... ток ... ... ... ие
болады. Уақыт тұрақтысына байланысты бұл жағдайда өтпелі ток қалыптасқан
токтың ... ... ... ...

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 5 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Электр тізбектеріндегі ауыспалы процесстер26 бет
Сызықты электрлік тізбектерде өтпелі процесстер4 бет
Аймақтық және интегралдық реография8 бет
Бір фазалы синусоидалы тоқтың электр тізбегі9 бет
Электростатика жайлы7 бет
Электр тізбектеріндегі өтпелі үрдістер7 бет
Өтпелі процестер жайлы ақпарат4 бет
C++ тілінде сызықтық тізіммен жұмыс29 бет
N сызықты теңдеулерден тұратын жүйенің жауабын табатын программа құру15 бет
n-ші ретті, коэффициенттері айнымалы біртекті сызықтық дифференциалдық теңдеулерді жалпыланған Абель формуласын пайдаланып шешу36 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь