Конденсаторлардың тізбекті жалғануы

Сабақтың тақырыбы: Конденсаторларды жалғастыру.
Топтар
Тгн 9-191

Сабақ өтетін күн
05.04.2021

САБАҚ БАРЫСЫ
І Ұйымдастыру бөлімі:
А) <<Топтық>> ашылған чатқа кіру;
Б) Чатқа оқытушы өзінің пәнін кесте бойынша жариялау;
В) Оқушылардың чатқа қосылғанын тексеру, қадағалау;
Г) Өтетін сабақтың тақырыбын чатқа жазу;
ІІ Үй тапсырмасын тексеру
А) Өткен тақырып бойынша үй тапсырмасын сұрау;
Б) Орындалған үй тапсырмаларын чат арқылы электронды қабылдау
В) Студенттерге үй тапсырмасынан сұрақтар қою;
1.Конденсатордың электрлік сыйымдылығы дегеніміз не?
2. Конденсатордың электрлік сыйымдылығы қандай параметрлерге байланысты?
3. Материалдардың диэлектрлік қасиеттері конденсатордың электрлік сыйымдылығына қалай әсер етеді?
Г) Студенттерден ауызша түрде қабылдау;
ІІІ Жаңа оқу материалын баяндау (Электронды түрде: мәтін, сурет, видео)
Тәжірибеде кондансаторлардың жалғануының ҥш тҥрі қолданылады: кезекті, параллеьді, аралас. Кондансаторлардың электр схемасында жалғануы 1.6 суретте кӛрсетілген.
Конденсаторлардың тізбекті жалғануы. Конденсаторлардың тізбекті жалғануында (1.7 сурет) бірінші конденсатордың оң пластинасы екінші конденсатордың сол пластинасына, екінші конденсатордың оң пластинасы ҥшінші конденсатордың сол пластинасына және ары қарай жалғанады.
Бҧндай жағдайда олардың эквивалентті сыйымдылығы азаяды. Диэлектриктің жалпы қалыңдығы ҥлкейгендіктен солай болады. Осыдан жалпы сыйымдылық кемиді. Тізбекті жалғану кезіндегі эквивалентті сыйымдылықты келесі формуламен анықтайды.

Егер екі конденсатор тізбекті жалғанған болса, онда эквивалентті сыйымдылық келесі формуламен анықталады:

Егер бірнеше конденсатор тізбекті жалғанған болса, онда эквивалентті сыйымдылық келесі формуламен анықталады:

1.6. сурет Электрлік схемалардағы конденсаторлардың белгіленуі:а -- тҧрақты сыйымдылықты конденсатор; б -- поляризацияланған конденсатор; в -- айнымалы сыйымдылықты орнатылған конденсатор

1.7.сурет. Конденсаторлардың тізбекті жалғануның схемасы

мҧндағы, С -- бір конденсотор сыйымдылығы,Ф; n -- тізбекті қосылған конденсаторлардың саны.
Жалпы кернеу тізбекті қосылған конденсаторлардың кернеуінің қосындысына тең:
U жалпы = U1 + U2 + U3 + ...
Конденсаторлардың тізбекті жалғануы, тізбектегі кернеу бір конденсатордың жҧмыс кернеуінен кӛп болған жағдайда қосылады.
Тізбекті жалғану кезінде эквивалентті сыйымдылық жалғанған сыйымдылықтың ең азынан кем болады.
Мысалы, егер тізбектің кернеуі 600В тең болса, ҥш бірдей конденсатор және олардың жҧмыс кернеуі 200 В болса, онда оларды тізбектей қосуға болады. Бҧл жалпы сыйымдылықты есептемей, шамамен оның мӛлшерін анықтауға мҥмкіндік береді. Дербес жағдайда, егер сыйымдылықтары 0,1,3 жыне 10 мкФ ҥш конденсатор берілген болса, оларың жалпы сыйымдылықтары 0,1 мкФ кем болады деп айтуға болады. Формула (1.1) бойынша сыйымдылық 0,096мкФ тең.
Конденсаторлардың параллельді жалғануы. Параллельді жалғану схемасы 1.8. суретте кӛрсетілген.
Конденсаторлардың параллельді жалғануының эквивалентті сыйымдылығын келесі формуламен анықтайды:

1.8. сурет. Конденсаторлардың параллельді жалғануының схемасы.
Яғни, конденсаторлардың параллельді жалғануының эквивалентті сыйымдылығы жалғанған барлық конденсаторлардың сыйымдылығының қосындысына тең. Бҧл конденсаторлардың параллельді жалғануынан пластиналардың кӛлемі ҧлғаяды, соның салдарынан конденсатордың сыйымдылығы артады.
Егер n бірдей конденсаторлар параллеьді жалғанған болса, онда эквивалентті сыйымдылығын келесі формула бойынша есептейміз:
Сэкв =nC.
Әр параллельді жалғанған конденсатордың кернеуі UC тізбектің U
кернеуіне тең.
Паралельді жалғанған конденсаторларға кернеуді олардың әрқайсысының жҧмыс кернеуінен аспайтындай етіп беру керек.
Конденсаторлардың аралас жалғануы. Бҧндай жалғану параллельді және тізбекті жалғану жиынтықтарын қҧрайды (1.9 сурет). Оны параллельді және тізбекті жалғанулардың ҧтымды жақтарын пайдалану керек кезде қолданады.
Мысал 1.4. Кернеуі 600 В болатын тізбекке 2 мкФ сыйымдылық қосу керек. Әр қайсысының сыйымдылығы 2мкФ тӛрт конденсатор бар. Олардың әрқайсысының кернеуі 300 В тең. Конденсаторларды тізбекке қалай қосу керек?

Шешуі:
Конденсаторлардың жҧмыс кернеуі тізбек кернеуінен екі есеге кем. Сондықтан конденсаторларды тізбектей жалғау керек (1.9 суретті қараңыз). Сонда әр конденсатордың кернеуі 300 В, ал эквивалентті сыйымдылық С = 1 мкФ:

С1 және С2 параллельді жалғанған және оған тізбектей тағы екі С3 және С4 параллельді конденсаторлары жалғанған тізбек ҥшін керек 2 мкФ қуатты алу ҥшін, С3 және С4 конденсаторларының эквивалентті сыйымдылығын келесі формула бойынша есептейміз:

1.9 сурет. Аралас жалғанған конденсаторлардың схемасы
С'Экв және С''Экв сыйымдықтары параллельді жалғанғандықтан, тӛрт кӛнденсатордың эквивалентті сыйымдықтары:
С'Экв +С''Экв = 2 мкФ.
Сәйкесінше, әр конденсатордың сыйымдықтары 300 В болады.

IV. Бағалау
А) Студенттерге жаңа тақырып бойынша сұрақтар қою;
Б) Студенттерден ауызша түрде қабылдау;
Сұрақтар мен тапсырмалар
1. Электрлік сыйымдылықтың ӛлшем бірліктері және оның қатынастары қандай?
2. Диэлектрик конденсатордың сыйымдылығына қалай әсер етеді?
3. Қандай жалғану тҥрінде жалпы сыйымдылық азаяды?
4. Қандай жағдайда конденсаторлардың параллелді жалғануы жҥзеге асады?

В) Студенттердің тапсырма жауаптары бойынша баға қою.
V. Үй тапсырмасын беру
Үй тапсырмасы
Жаңа сабақты оқып, пысықтау.
Сұрақтар мен тапсырмаларға жазбаша және электронды түрде жауап беру.