Квазистационар айнымалы ток тізбектері

Жоспар

Мазмұны:

1. Айнымалы электр қозғаушы күші. Квазистационар ток.
2. Кедергісі бар айнымалы ток тізбегі.
3. Индуктивтігі бар айнымалы ток тізбегі.
4. Сыйымдылық арқылы өтетін айнымалы ток.
5. Кедергісі, индуктивтігі және сыйымдылығы бар айнымалы ток тізбегі
6. Векторлық диаграммалар әдісі

Пән: Электротехника
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Казақстан Республикасы Білім және Ғылым министрлігі
Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия Ұлттық Университеті

Тақырыбы: Квазистационар айнымалы ток тізбектері. Айнымалы бөгде электр
қозғаушы күші, кедергісі,сыйымдылығы және индуктивтігі бар тізбек.
Векторлық диаграммалар әдісі. Комплекстік амплитудалар әдісі

Орындаған: Еримбетова Дана
ЯФ-21к
Тексерген: Кулназаров Ильяс

Астана 2010 ж.

Мазмұны:

1. Айнымалы электр қозғаушы күші. Квазистационар ток.
2. Кедергісі бар айнымалы ток тізбегі.
3. Индуктивтігі бар айнымалы ток тізбегі.
4. Сыйымдылық арқылы өтетін айнымалы ток.
5. Кедергісі, индуктивтігі және сыйымдылығы бар айнымалы ток тізбегі
6. Векторлық диаграммалар әдісі.

Айнымалы электр қозғаушы күші. Квазистационар ток.
Электр тогын сипаттайтын шамалар уақытқа тәуелді синусоидалы немесе
косинусоидалы заң бойынша гармониялық өзгеретін болса, ондай ток айнымалы
ток болып саналады.
Өткізгіштің орамын тұрақты магнит өрісінде айналдырсақ, орам тізбегінде
ток туады, яғни тұрақты ω бұрыштық жылдамдықпен магнит өрісінде айналатын
орам – айнымалы ток генераторының қарапайым моделі бола алады. Кез келген
уақытта орамның S жазықтығы арқылы өтетін м агнит ағыны:
Ф = B S cos α
мұндағы α-орам жазықтығына түсірілген нормаль мен магнит индукция
векторының арасындағы бұрыш, ал оның шамасы бұрыштық жылдамдығымен
бірқалыпты айналатын орам үшін уақытқа тура пропорционал:
α = ω t
Сондықтан
Ф = B S cos ω t
Орам жазықтығы арқылы өтетін магнит ағыны уақытқа тәуелді өзгерісте
болғандықтан, орам тізбегінде индукциялық электр қозғаушы күші туады:
ε = = ω B S sin ω t
немесе
ε = εо sin ω t
(1)
мұндағы εо = ω B S – айнымалы электр қозғаушы күшінің амплитудасы.
Нәтижесінде, орам тізбегінде туатын электр қозғаушы күшінің уақытқа
тәуелді синусоидалы заң бойынша өзгеретінін байқаймыз.
ЭҚК-нің өзгеру периоды орамның айналу периодына тең:
Т =
Ом заңы мен Кирхгоф ережелері тұрақты ток үшін тұжырымдалған. Дегенмен
белгілікті шарт орындалған жағдайда Ом заңы мен Кирхгоф ережелерін айнымалы
токқа да пайдалануға болады. Тұрақты ток тізбегінің кез келген көлденең
қимасындағы ток күші тұрақты шама. Жалпы алғанда, айнымалы ток үшін токтың
шамасы тізбек бойында бірдей емес. Өткізгіштің ішінде электромагниттік
өрістің таралу жылдамдығы вакуумдағы жарық жылдамдығына тең. Сондықтан
айнымалы ток көзінен Lιl қашықтықтағы тұтынушыға осы токтың жету уақыты:
τ = l с
Егер токтың жету уақыты оның периодынан әлде қайда аз шама болса (τ Т),
онда токтың мәні l бойындағы тізбектің кез келген нүктесінде бірдей
(тұрақты шама) болады.
τ Т шарты орындалатын токты квазистационар ток деп атаймыз.
Квазистационар токтың лездік мәндері үшін Ом заңы мен Кирхгоф ережелері
күшінде қалады. Техникалық жиіліктегі (υ=50Гц немесе Т=0,02с) пайдаланатын
токтың квазистационарлық шарты бірнеше жүздеген километр қашықтықта
орындалады.

Кедергісі бар айнымалы ток тізбегі.
Электр қозғаушы күші ε = εо sin ω t теңдеуінен анықталатын ток
тізбегіне индуктивтігі мен сыйымдылығы жоқ (әрине шартты түрде біз осылай
айта аламыз, өйткені кез келген түзу өткізгіштің де индуктивтігі мен
сыйымдылығы нөлге тең емес) R кедергі жалғансын (1-а сурет), Ом заңы
бойынша тізбектегі токтың лездік мәні:
I = =
немесе
I = Iо sin ω t
(2)
мұндағы Iо = – токтың амплитудалық мәні. Токтың да өзгеруі
синусоидалық заңға бағынатынын байқадық. Соңғы (2) және (1) теңдеулерді
салыстыра отырып, тізбекте таза активті кедергі болғанда, ток пен ЭҚК–нің
өзгеру фазалары бірдей немесе синфазды болатынын байқаймыз (1-в сурет).

1-сурет

Механика курсындағыдай тербеліс амплитудаларын ( Iо, εо ) векторлық
диаграмма арқылы өрнектеуге болады. Горизонталь орналасқан ток осін алайық
және белгілікті масштабпен оның бойына Iо - токтың амплитудалық, ЭҚК-нің (
εо = Iо R ) векторларын орналастырайық. Осы екі вектор синфазды
болғандықтан бағыттас болады. Ток пен электр қозғаушы күштерінің бірлескен
жүйесі осы тізбектің векторлық диаграммасын құрайды.

Индуктивтігі бар айнымалы ток тізбегі.
Айнымалы ток тізбегіне омдық кедергісі мен сыйымдылығы өте аз
индуктивтігі L катушкасын жалғастырайық (2-а сурет).
Айнымалы ток индуктивтігі L катушка (соленоид) арқылы өтетіндіктен,
тізбекте өздік индукцияның электр өозғаушы күші туады:
εоi = - L
Кирхгофтың екінші ережесі бойынша: I R = ε + εоi
Біздің қарастырып отырған жағдайда R=0.
Сондықтан:
ε = L ,
ал айнымалы ток көзінің электр қозғаушы күші (1) теңдеуге сәйкес
ε = εо sin ω t = L

2-сурет

Осыдан: dI = sin ωt dt
Айнымалы токтың лездік мәні:
I = = - ,
немесе
I = ,
(3)
мұндағы ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.