1 дәріс. Негізгі түсініктемелер және анықтамалар. Тізбектердің негізгі заңдары. Электр тізбектерін баламалы түрлендіру
жүктеу/скачать 1,57 Mb.
|
Электротехника және электроника негіздері ЛЕКЦИЯ
- Бұл бет үшін навигация:
- 1.1 Негізгі ұғымдар
- 1.2 Тізбектердің элементтері
|
1 дәріс. Негізгі түсініктемелер және анықтамалар. Тізбектердің негізгі заңдары. Электр тізбектерін баламалы түрлендіру Дәрістің мақсаты: электротехника және электроника негіздері пәнінде қолданылатын негізгі ұғымдармен танысу. Электр тізбектерінің негізгі заңдарын үйреніп қолдануын білу 1.1 Негізгі ұғымдар Электр тогы ол затта немесе вакуумда электр зарядын еркін тасымалдаушылардың бірбеткей бағытта қозғалу құбылысы. Электр тізбектерінде электр өткізгіштік токтың (қарқындылығы) интенсивтігі өткізгіштік ток ретінде қарастырылады. Ол шаманы өткізгіштік ток күші немесе өткізгіштік тоғы дейді. Бұл шама скалярлық болып I (i) әрпімен белгіленеді. Токтың өлшем бірлігі ампер (А). Электрлік кернеу бұл потенциалдар айырымы. Статикалык электр өрісінде зарядталған денеге өрістің күштері әсер етеді, нәтижеде бұл дене қозғалып бір нүктеден екінше нүктеге жылжиды, басқа сөзбен айтқанда зарядталған бөлшекті А нүктесінен В нүктесіне жылжып өтуіне электр өрісінің күштерінің жұмысы себепші болады, осы жұмысқа пропорционалды шаманы кернеу деп айтуға болады. Кернеу U әрпімен белгіленеді. Кернеу скалярлық шама, өлшем бірлігі Вольт (В). Қуат энергетикалық үрдістерінің қарқындылығын (интенсивтілігін) сипаттайды, немесе бұл шаманы электромагниттік энергиясының жылдамдығы деп айтуға да болады. Жалпы жағдайда қуат кернеу мен токтың көбейтіндісіне тең болып табылады. Электроэнергетика саласында активтік және реактивтік қуаттар қарастырылады. Активтік қуат– электромагниттік өрістің энергиясын басқа түрлі энергияға түрлендіру құбылысының қарқындылығы. Активтік қуат Р әріппен белгіленіп Ваттпен өлшененді (Вт). Рективтік қуат–электр магнит өрісінің энергиясын магнит өрісінің энергиясы немесе электр өрісінің энергиясы ретінде сақтау құбылысының қарқындылығы. Рективтік қуат Q әріппен белгіленіп вольт-ампер реактивті мен (Вар) өлшенеді. Электр тізбегі, ол электрмагниттік энергиясын өндіруге, тасымалдауға және қабылдауға арналған құрылғылар жиынтығы. Электр тізбегіндегі әрбір құрылғы тізбектің элементі деп аталады. Тізбектің барлық элементтері сызықты болса, тізбек сызықты ток тізбегі деп қарастырылады, ал арасында ең болмаса біреуі бейсызықты болса, тізбек бейсызықты ток тізбегіне жатады. Сызықты элементтердің параметрлері токтың немесе кернеудің шамасымен бағытына тәуелсіз деп саналады, керісінше жағдайда элемент бейсызықты болып табылады. Элементтерді бір-бірімен жалғануын графикалық түрде кескіндейді. Электрлік сұлба – ол стандартқа сәйкес келтірілген шартты белгілер арқылы көрсетілген жеке құрылғылардың бір- бірімен жалғану суреті. Тізбектерді талдауда және зерттеуде орын басарлық сұлбасы қолданылады. Орын басарлық сұлба тізбектің қассиеттерін белгілі дербес жағдайда негізгі параметрлері арқылы байланысуын көрсететін графикалық бейне. 1.1- суретте тізбектің электрлік сұлбасы көрсетілген, ал 1.2- суретте осы тізбектің орынбасарлық сұлбасы келтірілген. 1.1 сурет 1.2 сурет 1.2 Тізбектердің элементтері Электротехникалық құрылғыларды атқаратын жұмысына орай жалпы үш топқа бөлуге болады. Электрмагниттік энергияны өндіретін элементтер активті, ал қабылдайтын элементтер пассивті деп аталады. Электр энергиясының көзі - басқа бір энергияны электр энергиясына түрлендіруге арналған қондырғы немесе аспап (мысалы аккумлятор, генератор, термоэлемент, фотоэлемент, химия элементі). Электрлік қабылдағыш (жүктеме) – электр энергиясыны қабылдайтын элементтер. Мысалға бұл электрқозғалтқыштар, электр лампалары т.б. Өткізгіштер, және ажратқыштар, релелер, сақтандырғыштар. Негізгі анықтамалар мен ұғымдарды қарастырамыз. Орынбасарлық сұлбаларда пассивтік элементтер ретінде резистивті, индуктивті және сыйымдылықты элементтер қарастырылады. Электр энергиясын қабылдап, осы энергияны басқа түрлі энергияларға айналдыратын элементтерді - резистивті элемент деп атайды. Резистивті элементтің негізгі параметрі - кедергі. Кедергі - ток пен кернеудің арасындағы байланысты көрсететін коэффициент. Кедергі R әрпімен белгіленеді, өлшем бірлігі [Ом] . Негізінен бұл элменттерде электрмагниттік энергия қайтымсыз жылу энергиясына түрлендіріледі, сол себептен Джоуль –Ленц заңына сәйкесті кедергіні төмендегіше анықтауға болады . (1.1) Кедергісін пайданалуға арналған элементтерді резистор деп атайды. Тізбектегі элементтер бір-бірімен сым арқылы жалғанады. Оның кедергісін табу үшін мына өрнек қолданылады (1.2) l - сым ұзындығы, S –көлденең қимасы, ρ - меншекті кедергісі. Кедергіге кері шама өткізгіштік деп аталады, өлшем бірлігі сименс (См). . (1.3) Индуктивті элемент (индуктивтік шарғы), индуктивтілігін пайдалану үшін арналған электр тізбегінің элементі. Индуктивті элементтің негізгі параметрі - индуктивтілік. Индуктивтілік шарғының магнит өрісін тудыратын қабілетін сипаттайтын параметр, L әрпімен белгіленеді. Индуктивтілік, ол - физикалық шама, магнит ағынының ілінісі және токтың арасындағы байланысты көрсететін коэффициент L= ψ / I (1.4) индуктивтіліктің өлшем бірлігі генри [Гн], негізгі сипаттамасы вебер-амперлік сипаттама. Бұл элементтерде кернеу мен токтың арасындағы тәуелділік электромагниттік индукция заңы арқылы табылады: немесе ; (1.5) индуктивті элементтегі лездік қуат мынау өрнек бойынша анықталады: (1.6) Қуаттың таңбасы оң немесе теріс болуы мүмкін. Катушка энергияны жинаған кезде, қуаттың таңбасы оң, ал жинаған энергияны бергенде -теріс. Катушка жинаған энергия, әрқашанда оң болып, былай анықталады: (1.7) Сыйымдылықты элемент (конденсатор), ол - электр сыйымдылығын пайдалануға арналған электр тізбегінің элементі. Сыйымдылық - элементтің электр өрісін тудыру қабілетін сипаттайтын параметр, «С» әрпімен белгіленеді, өлшем бірлігі фарад. Негізгі сипаттамасы кулон-вольттық сипаттама (1.8) жүктеу/скачать 1,57 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|