Айнымалы ток және электр тізбегіндегі резонанс

Кіріспе
Айнымалы ток.
Айнымалы ток тізбегіндегі конденсатор
Айнымалы ток тізбегіндегі индуктивтік катушка
Электр тізбегіндегі резонанс
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер
Тұрғын үйлер мен өндіріс корпустарын, теміржолдар мен самолеттер,кемелер мен автомобильдер, ғарышкемелер мен ракеталар,гидравликалық турбиналар мен іштен жану двигательдері, көпірлер мен жер асты жолдары белгілі бір жағдайда тербелістерге айналатын тербелмелі жүйелер болып саналады. Кейде еріксіз тербелістердің амплитудасы шамадан тыс көп болғандықтан, сонша құбылыстың быт-шыт болып қирауына әкеп соғады. Демек құрылыстағы резонансты есепке алудың қажеттілігін туғызады. Ал кейбір жағдайларда резонанс құбылысы белгілі бір іске жұмсалады.Резонанс құбылысы техникада кеңінен пайдаланылады.Резонанс құбылысы тербелістердің жиілігін өлшеу үшін қолданылады.Бүкіл радиобайланыс резонанс құбылысына негізделген. Электр резонанс құбылысы радио байланыста қолданылады.Хабарлаушы әр түрлі станцияның радио толқындары радио қабылдағыштың антеннасында жиілігі әр қилы айнымалы ток туғызады.Әр станция өз жиілігімен жұмыс істейді, антенна мен станцияның тербеліс контуры индуктивті байланысқан. Электромагниттік индукция әсерінен, контур катушкасында тиісті жиіліктегі айнымалы ток күші және оның еріксіз тербелістері пайда болады.Антеннада қоздырылған барлық тербелістердің жиіліктерінен контур тек жиілігі контурдың меншікті жиілігіне тең келетін тербелістерді ғана өлшеп бөліп алады.Контурды кезекті жиілікке дәл келтіру, контурдағы конденсатордың сыйымдылығын өзгерту жолымен іске асырылады. Бұл радио қабылдағышты белгілі бір станцияға сай келтіру деген сөз.
1.Кешуов С.А.-Электротехника.
2.Сылкин М.И.-Теоритические основы электротехники,Алма-Ата,Кайнар 1987г.
3.Нейман Л.Р.-Электротехника.
4.Демирчян К.С.-Теоритические основы электротехники,Л:Энергия,1986г.
        
        Кіріспе
Тұрғын үйлер мен өндіріс корпустарын, теміржолдар мен ... ... ... мен ... турбиналар мен
іштен жану двигательдері, көпірлер мен жер асты ... ... ... ... ... тербелмелі жүйелер болып саналады. Кейде
еріксіз тербелістердің амплитудасы шамадан тыс көп ... ... ... ... ... әкеп соғады. Демек құрылыстағы резонансты
есепке алудың қажеттілігін туғызады. Ал кейбір ... ... ... бір іске ... ... ... кеңінен
пайдаланылады.Резонанс құбылысы тербелістердің жиілігін ... ... ... ... ... ... Электр
резонанс құбылысы радио ... ... әр ... радио толқындары радио қабылдағыштың антеннасында жиілігі әр
қилы ... ток ... ... өз жиілігімен жұмыс істейді, антенна
мен станцияның тербеліс ... ... ... ... әсерінен, контур катушкасында тиісті жиіліктегі айнымалы ток күші
және оның еріксіз ... ... ... ... ... ... ... тек жиілігі контурдың меншікті
жиілігіне тең келетін тербелістерді ғана өлшеп бөліп ... ... дәл ... контурдағы конденсатордың сыйымдылығын өзгерту
жолымен іске ... Бұл ... ... ... бір станцияға сай
келтіру деген сөз.
Айнымалы ток.
Айнымалы ток деп ток күші, электр ... күші бар ... ... ... отыратын токты айтады.Пәтердің ... ... мен ... ... ток дегеніміз-еріксіз
электромагниттік тербелістер. Ток күші және ... ... ... заң ... ... ... ... көмегімен оңай аңғаруға
болады.Айнымалы токтың жиілігі ...... ... ... айнымалы ток стандарт жиілігі 50Гц-ке тең.Бұл бір секунд ішінде
ток 50 рет бір ... ... 50 рет ... ... қарай ағады деген сөз.
Осы 50 Гц ... ... ... көбінде өнеркәсіп тогы үшін
қабылданған. АҚШ-та 50 Гц жиілік қабылданған.
Алғашында біртекті магнит өрісіндегі рама жазықтығы ... ... ... ... ... ... ... const.
Оның ауданы S, түсірілген :
.
нормаль мен B вектор сызықтарының арасындағы ... ... ... заңы ... контурда магнит ағынының (В) әсерінен периодты түрде
өзгеріп отыратын индукция электр қозғаушы күші пайда болады:
,
яғни .
sin ... ... ... ие ... немесе .Осылайша контурда
айнымалы ток пайда болады.
яғни ,
Мұндағы - токтың ең үлкен мәні, - ... мен ... ... ... ... тогы – гармониялық тербеліс заңымен анықталатын
ток.Оны формулалардан көруге ... ток ... ... әдіс негізінде жұмыс істейді.
Тұрақты ток көзіне жалғанған конденсатордан ток ... Ал, ... ... жалғасақ, одан ток өтеді. Әйтсе де конденсатор токтың ... ... ... ... деп ... ток күші өткізгіштің формасына байланысты.Түзу өткізгіштің ток
күші бірнеше ... бар ... ... көп ... анықталған.Яғни
орамы көп катушкадан ток өткенде ток күші азаяды.Өткізгіштің осы кедергісін
индуктивтік ... деп ... ... реостат, конденсатор мен катушканың толық
кедергісі:
Z=,
Мұндағы - актив(ом) кедергі,( ) – ... ... Z- ... бар ... ... генератордан келетін энергияны жұтады.Бұл энергия
өткізгіштің ішкі энергиясына айналады-олар қызады.
Өнеркәсіптік жиілігі бар айнымалы ток тізбегінде ток күші мен ... ... ... ... ток ... шамының
қылымен жүргенде бөлініп шығатын энергия мөлшері де ... ... ... осы тез ... юіз ... арқылы өтетін электр тогы жылулық, механикалық және т.б. әсерлер
туғызуы мүмкін. Тұрақты ток тізбек ... ... ... жылу ... ... анықталады:
Q=I Rt.
Айнымалы токтың мәні нөлден жоғарғы мәніне жеткенше ... ... ... ... ... ... тең ... жылу бөліп
шығаратын айнымалы токты эффектив тогы деп атайды:
.
Кернеудің эффектив мәні
.
Айнымалы ток ... ... L ... C ... және ... ... ... электр тізбегін тербелмелі контур деп атайды.
Конденсатор бар тізбекте тұрақты ток бола ... ... бұл ... ... ... ажыратулы тұрады, өйткені конденсатор астарлары
диэлектрикпен бөлінген.Ал айнымалы ток ... бар ... ағып ... ... оңай ... ... көз ... болады.
Айталық, бізде тұрақты және айнымалы кернеулердің көздері бар болсын
және көздің қысқыштарындағы ... ... ... ... ... тең ... Тізбек конденсатор мен қыздыру шамынан құралады, олар
тізбектей жалғанған. Тұрақты кернеуге ... шам ... ... сыйымдылығы жетерліктей үлкен болса, онда айнымалы кернеуге
қоссақ шам жанады. Егер тізбек іс ... ... ... ... ток ... ... ... Тегінде мұнда айнымалы кернеу әсерінен
конденсатордың дүркін-дүркін ... және ... ... ... сымдардың және конденсатор астарларының кедергісін елемейтін
болсақ, тек қана ... бар ... ток ... ... ... ... ... кернеу
тізбек ұштарындағы кернеуге тең. Ендеше,
. (1)
Конденсатор заряды гармоникалық заң бойынша өзгереді:
. ... ... ... ... болып табылатын ток күші мынаған тең:
. ... ... ток ... ... ... ... ... озады. Бұл конденсатор зарядтала бастаған кезде ток күші максимал
шамада , ал ... ... тең ... сөз. ... ... ... ... күші нөлге тең болады және т.с.с.
Ток күшінің амплитудасы мынаған ... ... ... және ток күші мен ... ... орнына олардың
мәндерін пайдалансақ, табатынымыз:
. (6)
Циклдік жиілік пен конденсатордың электр сыйымдылығының көбейтіндісіне
кері шама – Х шамасын сыйымдылық ... деп ... Бұл ... ролі ... R ... ... ... ұқсас. Ток күшінің әсерлік мәні ... ... ... ток ... бөлігі үшін ток күші мен кернеу қандай
байланыста болса, конденсатордағы кернеудің әсерлік мәнімен дәл ... ... өзі Х ... ... ... ... кедергісі
деп қарастыруға мүмкіндік береді.
Конденсатордың сыйымдылығы неғұрлым үлкен болса, қайыра зарядтау тогы
соғұрлым үлкен болады. Мұны ... ... ... ... шам
қылының қызуы күшейгенінен байқауға болады. Конденсатордың тұрақты ... ... ... ал айнымалы токқа оның кедергісі ... ... ... ... ... ол ... ... өскен сайын да ол
азаяды.Айнымалы токтың жиілігін ... ... ... шам ... ... ... Ол ...
кедергісінің азаюы салдарынан ток күшінің артқанынан болып отыр.
Қорытындыда мынаны ескертейік: ширек период бойы ... ... ... ... ... ... ... беріледі де, электр
өрісінің энергиясы түрінде конденсатор ішіне жиналып, қорланады. Периодтың
келесі ширегінде ... ... әлгі ... ... бар ... ... ... электр сыйымдылыққа
көбейтіндісіне кері ... ... Ток ... ... кернеу
тербелісінен -ге озық болады.
Айнымалы ток тізбегіндегі индуктивтік катушка
Тізбектегі индуктивтік айнымалы ток күшіне әсер етеді.Мұны ... ... ... үлкен катушкадан және қыздыру электр шамынан тұратын тізбек
құрайық. Осы тізбекті ажыратып-қосқыштың көмегімен не ... ... не ... ... көзіне жалғауға болады. Мұнда тұрақты ... ... ... ... мәні өзара тең болуы тиіс. Кернеу тұрақты
болғанда шам ... ... ... ... ... ... отырған тізбекте айнымалы ток күшінің әсерлік мәні тұрақты ток
күшінен аз екен.
Бұл өздік индукция құбылысымен түсіндіріледі: ... ток ... ... тізбектегі ток күші біртіндеп артады. Ток күші көбейе
бастағанда өнетін құйынды электр өрісі ... ... ... ... уақыт өткеннен кейін ғана ток күші берілген тұрақты кернеуге
сәйкес ең ... ... ... ... тез ... онда ... ток күші ... кернеу кезінде
тиісті мәндеріне жетіп үлгермейді.
Ендеше, айнымалы ток ... ... мәні ... ... де, ... және ... кернеудің жиілігі неғұрлым көп
болса, ол соғұрлым аз ... ... ... тек қана ... бар тізбектегі ток күшін
анықтаймыз. Ол үшін ... ... ... мен ондағы өздік индукцияның
ЭҚК-і арасындағы байланысты табамыз.Егер катушканың ... ... ... онда ... ... мезетінде өткізгіш ішіндегі электр өрісінің
кернеулігі де ... тең ... ... заңы бойынша ток күші шексіз үлкен
болар еді. Өріс кернеулігі нөлге тең болуы мүмкін, ... ... ... тудыратын құйынды электр өрісінің кернеулігі Е әр нүктеде, ... ... ... ... зарядтар туғызатын Е кулондық
өріс кернеулігіне модулі жағынан тең де, бағыты ... ... ... ... ... меншікті жұмысының кулондық
өрістің меншікті жұмысына модулі жағынан тең, ал таңбасы жағынан қарама-
қарсы ... ... ... өрісінің меншікті жұмысының катушка
ұштарындағы кернеуге тең екенін ескеріп, былай деп жазуға болады:
.
Ток ... заң ... ... ... индукцияның электр қозғаушы
күші мынаған тең:
. (7)
Енді болғандықтан, ... ... ... ... ... - ... ... катушкадағы кернеудің тербелісі ток күшінің тербелістерінен -
ге озады немесе ток күшінің тербелісі кернеудің тербелісінен ... ток ... ... ... ... (8)
Егер
деп белгілеу енгізсек және ток күші мен кернеу амплитудасының ... ... ... ... ... ... (9)
Циклдік жиілік пен индуктивтіктің көбейтіндісіне тең болатын ... ... деп ... ... ... ... ток ... катушканың индуктивтігін елемейді. Кернеу неғұрлым
шапшаң өзгеретін болса,өздік индукцияның электр ... күші ... де, ток ... ... соғұрлым кіші.
Индуктивті катушка айнымалы токқа кедергі тудырады.Индуктивтік деп
аталатын бұл ... ... ... ... ... бар ... ток ... тербелісі фаза жағынан
кернеудің тербелісінен -ге қалып отырады.
Егер кедергіні ескермесек, онда тербелмелі ... ... ... тұрады. t=0 болғанда конденсатор зарядталсын және бұл ... ... ... бар, ал ... ... ... жоқ болсын.
Енді кілтті қоссақ, онда ... ... ... ток ... ... ... Бұл ... тогы катушканың айналасында біртіндеп
магнит өрісін ... t=1/4T ... ... ... ... ... өрісінің энергиясы түгелдей магнит өрісінің энергиясына айналады.
Зарядтардың сағат тілінің қозғалысына ... ... ... ... ... ... оң, ал ... теріс зарядталады.
Магнит өрісі біртіндеп азая береді. t=1/2T кезде магнит өрісінің энергиясы
түгелімен электр ... ... ... ... қайта
зарядталады, бірақ пластинкалардың қайта зарядталуы біріншіге қарағанда
қарама-қарсы ... ... ... ток ... тілі ... жүре бастайды.
Электр өрісінің энергиясы біртіндеп магнит өрісінің энергиясына түрленеді.
t=3/4T ... ... ... ... ... ең жоғарғы мәніне ... ал ... ... энергиясы нөлге тең болады. Ал t=T болғанда
конденсатор алғашқы қалпына қайтып келеді.
Электр ... ... ... өрісі энергиясына және керісінше
түрленуі электромагниттік тербелістерді тудырады.
Сонымен, электр және магнит өрістері ... ... ... және деп ... , , бұл ... ... ... тербеліс жасайтынын байқаймыз. Тербелістің жиілігі
мына формуламен анықталады:
.
Электромагниттік тербелістің периоды Томсон формуласымен анықталады: ... ... ... ... ... ... сыртқы күштің өзгеру жиілігімен дәл
келсе,сол жағдайда резонанс байқалады.Егер үйкеліс аз болса, онда ... ... ... ... ... электр тізбегі белгілі бір меншікті тербеліс жиілігі бар тербелмелі
контур болса, онда механикалық және ... ... ... келуі, бірден-ақ резонанс байқалады деген қорытынды жасауға ... ... ... аз ... ... тербелісте
резонанс айқын байқалады.Электр тізбегінде үйкеліс коэффициентінің ролін R
актив кедергі атқарады.Тізбекте осы ... ... өзі ... ... ішкі ... айналдырады (өткізгіш қызады).Сол
себепті R актив кедергі аз болған кезде, ... ... ... ... ... керек.
Егер актив кедергі аз болса, онда контурдағы тербелістердің меншікті
жиілігі мына ... ... ... айнымалы кернеудің жиілігі тербелмелі контурдың
меншікті жиілігіне тең болғанда, яғни
.
Еріксіз тербеліс кезіндегі ток күші максимал ... жету ... ... ... ... ... ... меншікті
жиілігімен бірдей болғанда, еріксіз тербеліс амплитудасының ... ... ... тербелмелі контурдағы резонанс деп атайды.Механикалық
резонанс жағдайындағы сияқты, тербелмелі ... ... ... сыртқы көзден контурға келуі үшін қолайлы ... ... фаза ... кернеумен бірдей түскен кезде контурдағы қуат максимал
болады.
Сыртқы ... ... ... кейін бірден тізбекте ... мәні ... ... ... бірте-бірте
болады.Резисторда бір период ішінде бөлініп шығатын энергия осы ... ... ... теңескенге дейін ток күші ... арта ... ... ... кейін мына түрге келеді:
.
Осыдан, резонанс кезіндегі ток күшінің қалыптасқан ... ... ... ... ... ... ... тізбегіндегі резонанс үлкен зиян келтіруі
мүмкін.Егер тізбек резонанс жағдайындағы жұмысқа сай ... ... ... болуы апатқа әкеп соғады. Мөлшерден артық ток ... ... ... ... ... тесіледі. Осы сияқты апаттар
өткен ғасырда жиі болып тұратын, ол кезде электр тербелісінің заңдарын анық
түсінбейтін және ... ... ... есептей білмейтін.Еріксіз
электромагниттік тербелістер кезінде резонанстың болуы, яғни ... ... ... ... ... ... дәл түскен
кездегі ток күші мен ... ... ... күрт артып
кетуі мүмкін.
Бүкіл радиобайланыс резонанс құбылысына негізделген. Электр ... ... ... ... әр түрлі станцияның радио
толқындары радио қабылдағыштың антеннасында жиілігі әр қилы айнымалы ... ... өз ... ... істейді, антенна мен станцияның
тербеліс контуры индуктивті байланысқан. ... ... ... ... ... ... ... ток күші және оның
еріксіз тербелістері пайда болады.Антеннада қоздырылған ... ... ... тек жиілігі контурдың меншікті
жиілігіне тең келетін тербелістерді ғана ... ... ... ... дәл ... ... ... сыйымдылығын өзгерту
жолымен іске асырылады. Бұл радио қабылдағышты ... бір ... ... ... ... ... ... тірі организмдерде де болып
жатады. Механикалық тербелістегі резонанс құбылысының ... да, ... ... адам ... ... алу коэффиценті онша үлкен болмаса, онда
сыртқы ортаның ... мен ... ... т.б. ... болатын
организмдегі резонанс құбылысы ... ... ... ... мүмкін:
мүшелердің жарылуы, буындардың зақымдалуы т.б. жағдайлар.
Бірақ биологиялық жүйелердің алу ... ... ... шама
болғандықтан,әдетте сыртқы ортаның әсері организмдерге ... ... да, ... ... ... ... ішкі ... резонанс құбылысы болып жатады.
Есептің қойылымы:
Бер: Р=1200Вт
=796Гц
т/к: =?
R=?
C=?
L=?
Шешуі:
1) ; ; ;
Мұндағы: ;; ;
; .
2) , ... ... ... ... ... ... күштің өзгеру жиілігімен дәл
келсе,сол жағдайда резонанс байқалады.Егер үйкеліс аз болса, онда орныққан
еріксіз тербелістің ... ... ... ... ... C ... және кедергісі R резистордан
тұратын электр ... ... ... деп ... ... ... ... ток бола алмайды.Оның мәнісі- бұл жағдайда іс жүзінде
тізбек ажыратулы ... ... ... ... ... айнымалы ток конденсаторы бар тізбекпен ағып өте алады. Өздік
индукция құбылысымен түсіндіріледі: Тұрақты ток көзіне катушканы ... ток күші ... ... Ток күші ... бастағанда өнетін
құйынды электр өрісі электрондардың қозғалысын тежейді. Тек бірсыпыра уақыт
өткеннен кейін ғана ток күші берілген ... ... ... ең ... ... ... тез ... онда айнымалы ток күші тұрақты кернеу ... ... ... ... ... ток ... ... мәні тізбектің индуктивтігімен
шектеледі де, индуктивтік және ... ... ... ... ... ол соғұрлым аз болады.
Қайсыбір жағдайларда электр ... ... ... зиян ... ... ... жағдайындағы жұмысқа сай есептелмесе, онда
резонанстың пайда болуы апатқа әкеп соғады. ... ... ток ... ... ... кернеуден изоляция тесіледі. Осы сияқты апаттар
өткен ғасырда жиі болып тұратын, ол кезде электр ... ... ... және ... ... дұрыс есептей білмейтін.Еріксіз
электромагниттік тербелістер кезінде резонанстың болуы, яғни ... ... ... ... ... жиілігімен дәл түскен
кездегі ток күші мен керенеудің тербелісінің амплитудасының күрт ... ... ... ... М.И.-Теоритические основы электротехники,Алма-Ата,Кайнар 1987г.
3.Нейман Л.Р.-Электротехника.
4.Демирчян К.С.-Теоритические основы электротехники,Л:Энергия,1986г.

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 10 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Ток тізбегі және оның түрлері12 бет
Физика сабағында электр және магнетизм курстарын оқыту35 бет
Күшейткіштің құрылымдық схемасын таңдау және негіздеу24 бет
Сызықтық күшейткіш20 бет
Delphi ортасында бір айнымалының функциясын зерттеу әдістемесін жасау18 бет
n-ші ретті, коэффициенттері айнымалы біртекті сызықтық дифференциалдық теңдеулерді жалпыланған Абель формуласын пайдаланып шешу36 бет
Pascal тіліндегі айнымалылар типі21 бет
String типті айнымалыға қолданылатын стандартты функциялар мен процедуралар9 бет
«Айнымалы жұлдыздар үшін информация мен энтропия қатынасын анықтау»48 бет
Айнымалы жұлдыздардың классификация күйлері30 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