Синусоидалы тоқтың тізбегін есептеу

Жоспар
Кіріспе

1.1. СИНУСОИДАЛЫ ТОҚТЫҢ ТІЗБЕГІН ЕСЕПТЕУ. ТҰРАҚТЫ ТОҚ ТІЗБЕКТЕРІН ЕСЕПТЕУ ТӘСІЛДЕРІН СИНУСОИДАЛЫ ТОҚТЫҢ ТІЗБЕКТЕРІНЕ ҚОЛДАНУ

Синусоидалы тоқтың тізбектері үшін Киргхоф заңдарын комплекстік түрде келтірген теңдеулер, тұрақты тоқтың тізбектері үшін құрылған теңдеулер сияқты дәл сол формада болады.

∑1=0 (2.50) ∑U=0 немесе ∑ZI=∑E (2.51)
Тек қана тоқтар, кернеулер, Эқк-і және кедергілер теңдіктерге (2.50 , 2.51) комплекстік шамалар түрінде енеді.
Тұрақты тоқтың тізбектерін есептеуге арналған барлық тәсілдер Киргхоф заңдарының негіздерін пайдалана отырып шеілген.
Сондықтан комплекстік түрде құрылған киргхоф заңдарының негіздерін ала отырып, құрған болсақ, онда синусоидалы тоқтың тізбектері үшін тұрақты тоқтың тізбектеріне арналған тәсілдерді қолдануға болады.
Синусоидалы тоқтың тізбектерін есептеу кезінде тоқ пен кернеудің шын бағыттары периодты түрде өзгеріп отырады. Сондықтан оң бағытты ойша алу, тек қана олардың фазаларына ғана әсер етеді.
Ойша алынған оң бағыттың қарама-қарсы бағытқа өзгеруі фазаны π-ге ауыстырады, яғни комплекстік тоқтың немесе крнеудің таңбасының өзгеруіне немесе векторлық диаграмадағы вектордың бағытының 180-қа өзгеруіне әсер етеді.
Жалпы түрде есептеу тәсілдері бірдей бола тұрса да, тізбектерді синусоидалы тоқпен есептеу әлдеқайда қиынырақ, сонымен қатар өзінің ерекшеліктері де бар.

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 16 бет
Таңдаулыға:

Жоспары

1. Негізгі бөлім
1.1. Синусоидалы тоқтың тізбегін есептеу. Тұрақты тоқ
Тізбектерін есептеу тәсілдерін синусоидалы тоқтың
тізбектерін есептеуге қолдану
1.2. Қабылдағыштардың тізбектей жалғануы
1.3.Қабылдағыштардың паралель жалғануы
1.4. Қабылдағыштардың аралас түрде жалғануы
1.5. Күрделі тармақталған тізбектер
1.6. Топографиялық диаграммалар
1.7. Айнымалы тоқтар

1.1. СИНУСОИДАЛЫ ТОҚТЫҢ ТІЗБЕГІН ЕСЕПТЕУ. ТҰРАҚТЫ ТОҚ ТІЗБЕКТЕРІН ЕСЕПТЕУ
ТӘСІЛДЕРІН СИНУСОИДАЛЫ ТОҚТЫҢ ТІЗБЕКТЕРІНЕ ҚОЛДАНУ

Синусоидалы тоқтың тізбектері үшін Киргхоф заңдарын комплекстік
түрде келтірген теңдеулер, тұрақты тоқтың тізбектері үшін құрылған
теңдеулер сияқты дәл сол формада болады.

∑1=0 (2.50) ∑U=0 немесе ∑ZI=∑E (2.51)
Тек қана тоқтар, кернеулер, Эқк-і және кедергілер теңдіктерге (2.50 ,
2.51) комплекстік шамалар түрінде енеді.
Тұрақты тоқтың тізбектерін есептеуге арналған барлық тәсілдер
Киргхоф заңдарының негіздерін пайдалана отырып шеілген.
Сондықтан комплекстік түрде құрылған киргхоф заңдарының негіздерін
ала отырып, құрған болсақ, онда синусоидалы тоқтың тізбектері үшін тұрақты
тоқтың тізбектеріне арналған тәсілдерді қолдануға болады.
Синусоидалы тоқтың тізбектерін есептеу кезінде тоқ пен кернеудің
шын бағыттары периодты түрде өзгеріп отырады. Сондықтан оң бағытты ойша
алу, тек қана олардың фазаларына ғана әсер етеді.
Ойша алынған оң бағыттың қарама-қарсы бағытқа өзгеруі фазаны π-ге
ауыстырады, яғни комплекстік тоқтың немесе крнеудің таңбасының өзгеруіне
немесе векторлық диаграмадағы вектордың бағытының 180-қа өзгеруіне әсер
етеді.
Жалпы түрде есептеу тәсілдері бірдей бола тұрса да, тізбектерді
синусоидалы тоқпен есептеу әлдеқайда қиынырақ, сонымен қатар өзінің
ерекшеліктері де бар.

1.2.ҚАБЫЛДАҒЫШТАРДЫҢ ТІЗБЕКТЕЙ ЖАЛҒАҒАНУЫ
n энергия қабылдағыштарын тізбектей жалғағанда келесі комплекстік
кедергілермен Z1, Z2, ..., Zn, онда тізбектегі эквиваленттік немесе жалпы
комплекстік кедергісін келесі теңдік арқылы табуға болады.
n
Z=Rk+jXk=∑Zk

1
Бұдан былайғы есептеу тәртібі тізбектегі берілген шамалармен
тізбектей жалғанған элементтерге байланысты және неі табудың керектігіне
байланысты, мысалы:

2.28-сурет. Активті, реактивті кедергілердің тізбектей жалғануы

Берілгні:R1=X1=60 ОМ., U2=5500B
P2=500kBт, cosU2=0,91

U0 табу керек U.
Шығару жол: I=P2U2 cosU2=100A
Z2=U2I=55Ом, R2=P2I=50Ом;
X2= Z2-R2=22.9; R=R1+R2=56Ом;
Z=R2+x2=63; x=x1+x2=28.9Ом;
U=ZI=6300B; E=U=R*I+jxI
X=xLi+xl2=ωL1+ωL2

2.28б-сурет. Векторлық диаграмма

2.3. ҚАБЫЛДАҒЫШТЫҢ ПАРАЛЕЛЬ ЖАЛҒАНУЫ

n энергия қабылдағыштарын паралель жалғағанда келесі комплекстік
өткізгіштермен Y1,Y2,...,Yn, онда эквиваленттік өткізгіш немесе ңкомплекстік
өткізгіш мынаған тең болады.
n
Y=Rk-jbk=∑Yk
Екі парплель тармақ болған жағдайда, олардың эквиваленттік кедергісі
формула бойынша анықталадды.

2.29-сурет, а) Қабылдағыштардың паралель жалғануы
б) Векторлық диаграмма

Мысал. Берілгені: Z1=R1=20Ом; Z2=R2+jωL2;
U=r I=40B; I1=2A; I2=3A;
I=4A;
R2және х2 = ωL2 тізбектегі катушканың параметрін табу керек.
Шешу жолы: Бірінші рет графика әдісін пайдаланайық.
mu=Bмм; mx=Aмм масштаб қабылдап аламыз. U және I1 векторларын
саламыз. Олар фаза бойынша үйлесіп келеді.
I2 тоқ фаза бойынша U кернеуінен U2 бұрышына арта қалады. I=I1+I2
және I2 векторларын салу осыларға негізделген. Радиустары берілген масштаб
бойынша m1, I және I2 тоқтарын I1 векторының екі ұшынан доға жүргіземіз.
Осы доғалардың қиылысу нүктесі І1 және І2 векторларының соңғы ұштарының
тұрған жерін анықтайды. U векторын екі құрама векторға жіктейміз.
Егер кілттің қосылған кезіндегі амперметрдің көрсетілуі
көбейсе(алғашқы тоқа қарағанда), онда бұрыш γ теріс және кіре берістегі
кедергі сыйымдылыққа тең болады.

1.4. ҚАБЫЛДАҒЫШТАРДЫҢ АРАЛАС ТҮРДЕ ЖАЛҒАНУЫ

Тізбектегі қабылдағыштардың аралас жалғанған кездегі тоқтарды табу
үшін схемаларды түрлендіру, шамаларды пропорционалдау тәсілінің немесе
сәйкестік тәсілін пайдаланады.
Бірінші тәсілді мысалға аламыз.
Схемалардың барлық элементтерінің кедергісі оның кірер
қысқаштарындағы кернеу берілген болса. Барлық тармақтағы тоқты табу керек
болады.
Паралель жалғанған энергия қабылдағыштарын бір эквивалентті
өткізгішпен ауыстырайық.
Ү=Ү2+Ү3+Ү4 немесе кедергімен
Z=1Y

2.30-сурет. Қабылдағыштардың аралас жалғануы

Түрлендіруден кейін схема екі тізбектей жалғанған кедергіден
Z1және Z2 тұрады. Оның эквивалентті кедергісі.

Z=Z1+Z!

Тізбектің тармақталмаған бөлігіндегі тоқ I=UZ тармақтағы кернеу
U=IZ паралель жалғанғандағы қабылдағыш тоқтар
I2=UZ2; I3Z3; I4=UZ47
Іс жүзінде тізбек параметірін есептеудегі есептер де кездеседі,
олар әр түрлі жағдайларда қойған шарттарды қанағаттандырады. Басқа аталған
тәсілдер типографиялық диаграммаларды қарастырғанда айтып өтіледі.

1.5.КҮРДЕЛІ ТАРМАҚТАЛҒАН ТІЗБЕКТЕР

Күрделі тармақталған тізбектердің рационалды тәсілін таңдап алу
схемалардың ерекшеліктеріне және есептің берілгеніне қарай негізделеді.
Тұрақты тоқ тізбектері үшін есептеу тәсілдерін таңдап алу жайындағы
ойлар, синусоидалы тоқ тізбектері үшін де есептеу тәсілдерін таңдауға
қолданылады.
Үшбұрыш болып жалғанған пассив элементтері, эквивалентті жұлдызша
болып жалғанған түрлендіруден кейін немесе керсінше,, түрленген схеманың
омплекстк едергісі теріс нақты сан бөліктері болуы немесе теріс актив
кедергілері болып шығуы мүмкін.
Бұл кедергілер тек таза есептеу мағынасының барлығын ғана
көрсетеді.
Мысалы: 2.31-суреттегі тізбекте
Z1=Z2=(50+j30)Ом; Z3=100Ом;
E1=100B; E2=100e-j30 B
Барлық тоқты анықтау керек.
а)Контурлы тоқтар әдісімен.
б)Түйіндік потенциялдар әдісімен.
в)Эквивалентті генератордағы кернеу тәсілімен тоқты анықтауға
болады, ол мысалға Z тармағынан өтетін тоқ деп қарастыру керек.
г)Қуаттың тепе-теңдігін тексеру керек.
Шешу: а) Контурлы тоқтар бағытын қабылдаймыз

2.31-сурет. Тармақталған тізбек

Контурлы тоқтар тәсілімен схемаға байланысты құрылған теңдеулер
жүйесін келтіреміз.

I (Z1+Z3)+I22Z3=E
I Z3+I22(Z2+Z3)=E2

1.6. ТОПОГРАФИЯЛЫҚ ДИАГРАММАЛАР

Схеманың әр түрлі нүктелерінің арасындағы кернеу және фазаларының
мәндерін табу үшін топографиялық диаграммаларды қолдану ыңғайлы. Олар
схеманың әрбір нүктесіне топографиялық диаграмманың берілген нүктелері
сәйкес келетін комплексттік потенциялдар диаграммасынан тұрады. Потенциалы
нөл болып алынған санақ нүктесі топографиялық координаторлар бастамасына
тура келеді. 2.33-суретте берілген схема үшін топографиялық диаграмманы
құрамыз mi және mu масштабтарын қабылдап аламыз. І тоқ векторын өзімізше
таңдап алынған бағытта саламыз.
2.33-сурет. Тармақталған тізбек
(2.34-сурет) g нүктесінің потенциялы нөлге тең (Ug=0) деп аламыз,
қалған нүктелердің потенциялдарын анықтаймыз.
Контурды айналып өтуді g нүктесінен бастап тоқтың оң бағытына қарсы
бағытты аламыз. Сонда f нүктесіндегі потенциял UfUg индуктивтегі кернеу
шамасына үлкейген.
Uf – Ug =jωLI немесе Uf=Ug+ jωLI
Ug=0 боғандықтан Uf= jωLI

2.34-сурет. Топографиялық диаграмма

Бұл вектор f нүктесінің потенциялын анықтайтын болған соң оны Uf
әріпімен белгілейміз.
d нүктесінің потенциялы UfUg кедергідегі кернеудің шамасына
үлкейеді.
Ud-Uf=RI Ud=Uf+RI=jωLI+RI
Uf векторының соңғы ұшынан RI векторын саламыз да RI векторының
соңын в әріпімен белгілейміз. Шындығында да координаттың басынан RI
вектордың соңына қарай Ud векторын жүргісек, онда ол екі вектордың
қосындысына тең болады, Ud=jωLI+RI сосын жоғарыдағы ұқсастықтарға сәйкес
табамыз. Осы теңдіке байланысты Ub=Ud-j(ωl)*I d нүктесінен RI вектордың
сңынан – j*1(ωl) векторын жүргіземіз. Осы вектордың соңын в ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.