Айнымалы ток тізбегіндегі индуктивтік катушка

Тізбектегі индуктивтік айнымалы ток күшіне әсер етеді. Мұны тәжірибемен оңай дәлелдеуге болады.
Индуктивтігі үлкен катушкадан және қыздыру электр шамынан тұратын тізбек құрайық. Осы тізбекті ажыратып-қосқыштың көмегімен не тұрақты кернеу көзіне, не айналмалы кернеу көзіне жалғауға болады.
Мұнда тұрақты кернеу мен айнымалы кернеудің әсерлік мәні өзара тең болуы тиіс. Кернеу тұрақты болғанда шам жарығырақ жанатынын тәжірибе көрсетеді. Ендеше, осы қараытырып отырған тізбекте айнымалы ток күшінің әсерлік мәні тұрақты ток күшінен аз екен.
Бұл өзіндік индукйия құбылысымен түсіндіріледі. Тұрақты ток көзіне катушканы тіркегенде тізбектегі ток күшінің біртіндеп артатынын 1 тараудың 8 параграфында айтылады. Ток күші көбее бастағанда өнетін құйынды элекрт өрісі электрондардың қозғалысын тежейді. Тек бірсыпыра уақыт өткенен кейін ғана ток күші (қалыптасқан) берілген тұрақты кернеуге сәйкес ең үлкен мәніне жетеді.
Егер кернеу тез өзгерсе, онда айнымалы ток күші тұрақты кернеу кезінде тиісті мәндеріне жетіп үлгермейді.
Ендеше, айнымалы ток күшінің максимал мәні (оның амплитудасы) тізбектің индуктивтігімен шектеледі де, индуктивтік және берілген кернеудің жиілігі неғұрлым көп болса, ол соғұрлым аз болады.
Актив кедергісі ескерілмейтін, тек қана катушка бар тізбектегі ток күшін анықтаймыз (43-сурет). Ол үшін алдын ала катушкадағы кернеу мен ондағы өзіндік индукцияның ЭҚК-і арасындағы байланысты табамыз.
Егер катушканың кедергісі нөлге тең болса, онда кез келген уақыт мезетінде өткізгіш ішіндегі электр өрісінің кернеулігі де нөлге тең болуы тиіс. Ом заңы бойынша ток күші шексіз үлкен болар еді. Өріс кернеулігі нөлге тең болуы мүмкін, себебі айнымалы магнит өрісі тудыратын
        
        Айнымалы ток тізбегіндегі индуктивтік катушка.
Тізбектегі индуктивтік айнымалы ток күшіне әсер етеді. ... оңай ... ... үлкен катушкадан және қыздыру электр шамынан ... ... Осы ... ... ... не тұрақты кернеу
көзіне, не айналмалы кернеу көзіне жалғауға болады.
Мұнда тұрақты кернеу мен айнымалы кернеудің ... мәні ... ... ... ... тұрақты болғанда шам жарығырақ жанатынын ... ... осы ... отырған тізбекте айнымалы ток күшінің
әсерлік мәні тұрақты ток күшінен аз екен.
Бұл өзіндік ... ... ... ... ток ... тіркегенде тізбектегі ток күшінің біртіндеп артатынын 1 тараудың
8 параграфында айтылады. Ток күші көбее бастағанда өнетін ... ... ... ... ... Тек ... уақыт өткенен кейін
ғана ток күші (қалыптасқан) ... ... ... ... ең үлкен
мәніне жетеді.
Егер кернеу тез өзгерсе, онда айнымалы ток күші ... ... ... ... жетіп үлгермейді.
Ендеше, айнымалы ток күшінің максимал мәні ... ... ... ... де, индуктивтік және берілген кернеудің
жиілігі неғұрлым көп болса, ол соғұрлым аз болады.
Актив кедергісі ескерілмейтін, тек қана ... бар ... ... ... (43-сурет). Ол үшін алдын ала катушкадағы кернеу мен
ондағы өзіндік индукцияның ЭҚК-і арасындағы ... ... ... кедергісі нөлге тең болса, онда кез ... ... ... ... ... өрісінің кернеулігі де нөлге тең болуы
тиіс. Ом заңы бойынша ток күші шексіз ... ... еді. Өріс ... тең ... ... ... ... магнит өрісі тудыратын құйынды
электр өрісінің кернеулігі Е кулондық өріс кернеулігіне модулі ... ... ... ... ... ... теңдіктен құйынды өрістің меншікті жұмысының (яғни өздік
индукциясының ЭҚК-і е) кулондық өрістің ... ... ... ... ал ... ... қарама-қарсы екендігі шығады. Кулон өрісінің
меншікті жұмысының катушка ұштарындағы кернеуге тең ... ... ... ... ... ... заң ... өзгергенде, өздік индукцияның электр қозғаушы күші
мынаған тең:
(2.40)
Енді болғандықтан, ... ... ... былай
анықталады:
,
мұнда - кернеудің амплетудасы.
43-сурет
Ендеше катушкадағы кернеудің тербелісі ток ... ... ... немесе ток күшінің тербелісі кернеудің ... ... ... ... ... ... ток күші ... тең (44-
сурет). Кернеу нөлге теңелген ... ток күші – ... ... ... ток күшін амплитудасы мыныған тең :
(2.41)
Егер
(2.42)
деп белгілеу енгізсек және ток күші мен ... ... ... ... ... ... мынаны табамыз:
(2.43)
Цикілдік жиілік пен индуктивтіктің көбейтіндісіне тең ... ... ... кедергі деп атайды.
43) формула бойынша, ток күшінің әсерлік мәні ... ... ... және ... ... ... ток тізбегіне арналған Ом
заңы сияқты қатыспен байланысқан.
iL ui(t)
ui IL(t)
0
44-сурет
Индуктивтік ... ... ... Тұрақты ток тегінде
катушканың индуктивтігін «елемейді». ... ... ... тең (XL =0). ... ... шапшаң өзгеретін болса, өзіндік
индукцияның электр қозғаушы күші соғұрлым үлкен де, ток күшінің ... ... ... ... ... үшін ... реттелетін
айнымалы ток генераторын алсақ, онда индуктивтік кедергінің ... ... ... ... Бұл ... ... ... мүмкіндігін де қарастыру керек (мысалы, ... орам ... ... ... ... немесе индуктивтікті арттырған кезде ... күші ... және ... ... ... Бұл L және өсумен
бірге, тізбектегі кедергінің артатынын көрсетеді.
Индуктивті катушка айнымалы токқа кедергі тудырады. ... ... бұл ... ... индуктивтікке көбейтіндісіне тең болады.
Индуктивтігі бар тізбектегі ток күшінің тербелісі фаза ... ... -ге ... ... тізбегіндегі резонанс
Еріксіз механикалық тербелісті оқығанда біз резонанс деген маңызды
құбылыспен танысқан едік. Жүйе ... ... ... ... ... жиілігімен дәл келсе, сол жағдайда резонанс байқалады. Егер
үйкеліс аз болса, онда орныққан ... ... ... ... ... ... ... бір меншікті тербеліс жиілігі бар
тербелмелі контур ... онда ... және ... ... дәл ... бірден-ақ тізбекте резонанс байқалады деген қортынды
жасауға мүмкіндік береді.
үйкеліс коэффициентінің мәндері аз болғанда механикалық
тербелісте ... ... ... Электр тізбегінде үйкеліс
коэффиуиентінің ролін R актив ... ... ... осы ... өзі ... энергиясын өткізгіштің ішкі энергиясына айналдырады
(өткізгіш қызады). Сол ... R ... ... аө ... ... ... ... резонансы айқын байқалуы керек.
Егер актив кедергі аз ... онда ... ... ... мына ... ... ... айнымалы кернеудің жиілігі тербелмелі контурдың
меншікті жиілігіне тең болғанда, яғни
, ... ... ... ток күші ... мәнге жету керек.
Сыртқы айнымалы кернеудің жиілігі ... ... ... ... ... ... ... амплитудасының кенет арту
құбылысын электірлік тербелмелі контурдағы ... деп ... ток ... ... ... ... ... тербелмелі контурдағы резонанс кезінде контурға келуі үшін қолайлы
шарттар жасайды. Ток күші фаза ... ... ... ... ... ... болады.
Сыртқы айнымалы кернеуді қосқаннан кейін бірден тізбекте токтың
резонанстық мәні ... ... ... ... ... бір ... ішінде бөлініп шығатын энергия осы уақытта контурға
түсетін энергиямен теңескенге дейін ток күші ... ... ... ... ... ... мына түрге келеді:
(2.45)
Осыдан, резонанс кезіндегі ток күшінің қалыптасқан тербелісінің ... ... ... болады:
(2.46)
кезде ток күшінің резонанстық мәні шексіз өседі:
Керісінше, R артқан сайын ток күшінің максимал мәні кемиді де, R
үлкен долғанда резонанс ... сөз ... ... жоқ. Кедергілер әр
түрлі болған жағдайда ток күші амплитудасының жиілікке тәуелділігі ... ... ... ток күші ... ... конденсатордағы және
индуктивтік катушкадағы кернеулер күрт ... ... ... ... ... ... де, сыртқы кернеуден көп есе
артып щығады. Бұдан мына тәжірибеде көз жеткізуге болады.
Электор ... ... ... үшін ... ... ... ... құрастыру керек. Мұнда жиелігі реттеліп
отыратын сыртқы айнымалы кернеу көзі пайдаланылады. ... ... ... ... ... ... амперметрмен өлшенетін
тізбектегі ток күшінің және ... ... ... ... ... ... ... өзгеретінін бақылауға болады. Бұл
шамалар резонанс кезінде ондаған, тіпті жүздеген есе өседі.
Резонанстың ... ... ... ... ... жүзеге асыруға пайдаланылады. Хабарлаушы әр түрлі
станциялардың радиотолқындары радиоқабылдағыштың антеннасында жиелігі әр
қилы ... ток ... ... ... хабарлаушы радиостанция өз
жиілігімен жұмыс істейді. Антенна мен тербелмелі ... ... ... Электромагниттік индукция әсерінен катушка
контурында тиісті жиеліктері бар ... ... және де ... ток ... ... ... ... болады. Осыны есте
тұта отырып, былай делінеді: антеннада қоздырылған барлық жиеліктердің
тербелістерінен, контур тек ... ... ... тең ... ... ғана екшеп бөіп алады. Контурды керекті
жиелікке дәл ... ... ... сиымдылығын өзгерту
жолымен іске асырылады. Бұл радиоқабылдағышты белгілі бір радиостанцияғ сай
келтіру деген сөз. Электр тізбегінде ... болу ... ... Қайсібір жағдайларда электр тізбегіндегі резонанс үлкен ... ... Егер ... ... ... ... сай есептелмесе,
онда резонанстың пайда болуы апатқа әкеп соғады. Мөлшерден ... ... ... күйдіреді. Үлкен кернеулерден изоляция тесіледі. Осы
сияқты апаттар өткен ғасырда жиі ... ... ол ... ... тізбектерін
дұрыс есептей білмейтін.
Еріксіз электромагниттік ... ... ... ... сыртқы айнымалы кернеудің жиілігінің тербелістің меншікті жиілігімен
дәл түскен кездегі ток күші мен ... ... ... ... ... ... ... радиобайланыс резонанс құбылысына негізделшен.
Транзисторлы генератор. Автотербелістер
Осыған дейін қарастырылған еріксіз тербелістер электр ... ... ... кернеудің әсерінен туындайтын. Осындай
генераторлар ... ... ... жиілікті тербеліс шығара
алмайды. Бұл үшін ... ... тыс ... ... айналуы тиіс болар
еді.
Жиілігі жоғары тербеліс шығарып алу үшін ... ... ... ... ... Оның ... ... себебі, оған енетін
негізгі бөліктерінің бірі жартылай өткізгішті прибор – транзистор ... ... - ... прибор, оның жұмыс ... ... оңай ... ... жүйелер. Тізбектегі өшпейтін еріксіз тербелістер
сыртқы ... ... ... жасалады. Бірақ өшпейтін тербелістерді
басқа тәсілдермен де шығарып алуға болады.
Еркін тербеліске түскен жүйенің ішінде энергия көзі бар ... ... ... ... ... толтыру үшін тербелмелі контурға
энргияның түсуін жүйенің өзі реттеп ... онда ол ... ... ... бола ... ішіндегі көзден келетін энергияның есебінен өшпейтін тербеліс
генерацияланатын жүйе автотербелмелі жүйе деп ... ... ... әсерінсіз-ақ жүйенің өзінде болатын тербелісті автотербеліс ... ...... ... ... бола ... Ол
сиымдылығы С конденсаторы және индуктивті L ... бар ... ... ... және транзистордан тұрады.
Өшпейтін тербелістерді контурда қалай туғызуға ... ... ... ... ... болса, онда контурда өшпейтін
тербеліс пайда ... ... ... әр ... ... ... зарядтың мәні периодтың бастапқы кезіндегіден
гөрі кем болады. Толық заряд әрине сақталып қалады, бір ... ... және ... теріс заряды модулі жағынан бірдей шамаға кемитін
болады. ... ... ... ... ... өйткені ол энергия
формула бойынша зарядтың квадратына пропорционал. Тербеліс өшпеу үшін ... ... ... ... ... толтыру керек.
Пластина ток көзінің оң полюсіне қосылғанда – оң, ал теріс полюсіне
қосылғанда – ... ... ... ... ғана ... ... қосу керек (48-сурет).
48-сурет ... осы көзі ... ... отырып, оның энергиясын толықтырады.
Конденсаторды, оның оң полюсіне жалғанған пластинканың ... ... ... ... жалғанғандікі – оң болған сәтте тізбектің кілтін
тұйықтаса, онда конденсатор ток көзі ... ... ... Бұл
жағдайда конденсатордың энергиясы кемитін болады.
Демек, контурдың конденсаторына ұдайы қосулы ... ... ... онда ... ... ... тұра ... Энергия жарты период бойы
контурға берілсе, ал келесі жарты периоды ток көзіне ... ... ... ... ... үшін ток ... контурға
контерсаторға энергия берілу мүмкін болатын уақыт ... ғана ... Бұл үшін ... ... оны ... деп те атайды) автоматты түрде
жұмыс істеуін қамтамасыз ету ... ... ... ... ... ... іс-қимылы аса шапшаң болуы тиіс. Сондай практика тұрғысынан
инерциясыз кілт ретінде транзистор пайдаланылып жүр.
50-сурет
Транзистор ... еске ... ... үш ... ... ... база және коллектордан ... ... ... ... ... ... ... (мұнымыз р-типті
жартылай өткізгіштер), ал базаның қарама-қарсы ... ... ... ... ... жартылай өткізгіштер) бар.
Транзистор 50-суретте схема түрінде кескіндеп көрсетілген.
Транзисторлы ... ... ... ... ... ... көрсетілген. Тербелмелі контур кернеу көзімен және
транзистормен эмиттерге оң потенциал, ал ... ... ... ... тізбектей қосылады. Бұл жағдайда эмиттер-база ауысуы
(эмиттерлік ауысуы) тура болады да, ... ... ... кері ... ... ... тізбекте ток жүрмейді. Бұл 48, ... ... ... ашық ... ... ... ток ... болып, тербеліс кезінде контурдың
конденсаторын ... ... ... ... пластинасы оң, ал
төменгі пластинасы теріс зарядталатындай уақыт аралығында базаға ... ... ... беру қажет (51-сурет). Бұл 48-суретте
кілттің жабық күйіне сәйкес.
Конденсатордың жоғарғы пластинасы ... ... ал ... ... ... ... ... тізбегінде ток болмауы тиіс. Ол
үшін база потенциалы эмиттермен салыстырғанда оң болуы қажет.
Сонымен, контурдағы ... ... ... ... ... ... ... контурдағы кернеудің тербелісімен қатаң үйлесе
отырып, өз ... ... ... ... тиіс. Басқаша айтқанда кері
байланыс қажет дегнен сөз.
Қарастырылып отырған ... кері ...... ауысуға контурдың L ... ... ... ... ... ... жалғанған. Электромагниттік
индукцияның салдарынан, контурдағы тербеліс ... ... ... ... ... ... кернеуді тербеліске келтіреді. Егер
эмиттерлік ауысуда кернеу тербелісінің фазасы ... ... ... ... ... ... ... қажетті уақыт аралығында контурға
әсер етіп тұрады да, ... ... ... ... ... көзден келетін энергиямен дәл теңгерілгенше, контурдағы ... өсе ... Бұл ... ток ... ... ... көп
болса, соғұрлым үлкен болады. Кернеудің артуы конденсаторды зарядтайтын ток
«түрткілерін» күшейте түседі.
Контурдағы тербелістің жиілігі L ... және ... ... ... ... ... ... мен С аз болғанда тербелістің жиілігі зор ... ... ... ... ... осилографтың көмегімен,
оның вертикаль ауытқушы пластиналарына конденсатор кернеуін түсіру арқылы
аңғаруға болады.
Транзисторлы генераторлар ... ... ... ... ... хабарлаушы радиостанцияларда,
күшейткіштерде т. с. с. кеңінен ... ... Олар ... ... ... машиналарда кең қолданылады.
Автотербелмелі жүйенің негізгі элементтері. Транзисторлы
генераторды мысалға ала ... ... ... ... ... ... сұрыптауға болады (52-сурет).
1. Өшпейтін тербелістерді сүймелдейтін энергия көзі ... бұл ... ... ... ... ... яғни ... жүйенің тікелей тербелетін
бөлігі (транзисторлы генераторда бұл ... ... | ... ... | ... ... | ... ... | | ... Тербелмелі жүйге көзден келетін энергияны реттейтін ... ... ... «тығырық» рөлін транзистор
атқарады).
4. Кері байланыс, мұның көмегімен тербелмелі жүйе «тығырықты» басқарады
(транзисторлы генераторда бұл ... ... мен ... ... ... ... ... жүйелердің мысалдары. Автотербеліс электр
жүйелерінде ғана емес, олар механикалық жүйелерде де ... ... ... болатынның бірі – кәдулігі маятнигі немесе ... ... ... ... ... ... ... сағат жатады.
Жоғары көтерілетін гирдің немесе сығылған сіріппенің потенциялдық
энергиясы сағат ішіндегі ... ... ... ... ... мыналарды жатқызуға болады: ... ... ... ... ... және сондай-ақ өзіміздің
жүрегіміз бен ... де ... ... ... қарастыруға
болады.
Біз тербелістердің ең күрделі ...... ... ... ... өшпейтін тербелістер өндіріледі. Мұндай
жүйелер раз осы ... ... та, ... де, ... ... да ... болар еді.
Осымен біз электромагниттік тербелістерді оқып үйренуді аяқтаймыз.
Барлық тербелмелі процесстерге ортақ болатын бір ... ... ... Периодты тербелмелі құбылыстарды оқып үйренген
кезде ... ... ... ... ... жүйенің әрбір уақыт
мезетіндегі күйі емес, процестердің ... ... ... ... ... Тербелістердің амплитудасын, периодтың, процессті
тұтастай сипаттайтын шамаларды білгеннің ... ... ... ... сыртқы кернеу мен еркін тербелістердің жиеліктерінің қатынасын білу
қажет. ... осы ... ... өту ... оның ... ... ... ортақ сипаттардың бірдейлігі,
электромагниттік және механикалық тербелістерді ... ... ... тағы да ... аудара кетейік.
Есеп шығару үлгілері.
1. Тербелмелі контурдың конденсаторының астарындағы ... ... Кл. ... ток күшінің амплитудалық мәні Im=-10-3 ... Т ... ... ... ... қызуына кеткен
шығын ескерілмейді.
Шешуі. Энергияның сақталу заңы ... ... ... ... ... мәні катушканың магнит өрісі энергиясының максимал
мәніне тең:
Бұдан
Ендеше
2. Ауданы S=3000 cм2 раманың N=200 рамы бар және ол ... ... Тл ... ... ... ... Рамадағы максимал ЭҚК-і.
Бір айналымның уақытын табу керек.
Шешуі. Бір орамдағы индукция ЭҚК-інің амплитудасы ... ... жеке ... ... ... ЭҚК-інің қосылатын
болатындықтан, N орамы бар рамадағы ... және ... ... ... ... ... тағы да
назар аудара кетейік.
ЭҚК-інің амплитудасы мынаған тең болады:
Бұдан:
Раманың бір айналымының уақытын былай табуға болады:
3. Индуктивтік кедергісі XL=500 Ом ... ... v=1000 Гц ... көзіне қосылған. Кернеудің әсерлік мәні U=100 ... Im ток ... ... және ... ... табу ... Катушканың актив кедергісі ескерілмейді.
Шешуі. Катушканың индуктивтік ... мына ... ... оның ... ... ... байланысты болғандықтан, ток күшінің амплитудасы үшін былай
болады:
4. Жиілігі v=500 Гц айнымалы ток ... ... L=10 ... ... ... басталу үшін бұл тізбекке сиымдылығы
қандай конденсатор қосу керек?
Шешуі. Есеп шартында ... ... ... тербелмелі контур
болып саналады. Айнымалы токтың ... ... ... ... тең ... (v=v0) бұл тізбекте резонанс болады. Бірақ
болғандықтан,
Бұдан
-----------------------

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 17 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 400 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Айнымалы ток және электр тізбегіндегі резонанс10 бет
Ток және кернеу резонанстары3 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
Айнымалы магнит өрiсi12 бет
Айнымалы сыйымдылықты конденсаторлар: ауа және сегнеторэлектрикті керамикадан жасалған конденсаторлар14 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