1 дәріс. Негізгі түсініктемелер және анықтамалар. Тізбектердің негізгі заңдары. Электр тізбектерін баламалы түрлендіру
Ом және Кирхгоф заңдарын кешенді түрде жазу. Синусоидал ток электр тізбектерін кешенді шамалар арқылы талдау тәсілдері
жүктеу/скачать 1,57 Mb.
|
Электротехника және электроника негіздері ЛЕКЦИЯ
- Бұл бет үшін навигация:
- 6 дәріс. Бір фазалы синусоидалы ток тізбектеріндегі резонанстық құбылыстар
- 6.1 Резонанс құбылысы, резонанстық құбылыстарды пайда болу шарты, резонанстық контурлардың негізгі сипаттамаларын анықтау
| 5.3 Ом және Кирхгоф заңдарын кешенді түрде жазу. Синусоидал ток электр тізбектерін кешенді шамалар арқылы талдау тәсілдері
Ом заңы (5.18) Кирхгофтың бірінші заңы (5.19) Кирхгофтың екінші заңы (5.20) Кешенді сандар жазықтығында тізбектің күйін сипаттайтын теңдеулер алгебралық болғандықтан тізбектің талдау әдістері тұракты ток тізбектеріндегі әдістерімен бірдей болады. Бұл әдістер: тізбектерді баламалы түрлендіру әдісі, тармакталған тізбектерді бір тармаққа келтіру, пропорционалдық шамалар тәсілі, контурлық токтар әдісі, түйiндiк потенциалдар әдісі, беттестіру әдісі, баламалы генератор әдісі. Есептеу ережесі: а) дифференциалық түрде теңдеулер құрастырылады; б) теңдеулер кешенді шамалар арқылы жазылады; в) белгілі әдіспен токтар анықталады; г)табылған токтар синусоидалы түріне келтіріледі. 6 дәріс. Бір фазалы синусоидалы ток тізбектеріндегі резонанстық құбылыстар Дәрістің мақсаты: резонанстық құбылыстармен танысу, резонанстық құбылыстардың түрлерін білу, тербелмелі контурлардың негізгі қасиеттерін үйрену. 6.1 Резонанс құбылысы, резонанстық құбылыстарды пайда болу шарты, резонанстық контурлардың негізгі сипаттамаларын анықтау Катушка және конденсаторлы тізбегінде кернеу мен токтың арасындағы ығысу бұрыш нөлге тең болу құбылысы фазалық резонанс деп аталады. Резонанс кезінде энергия жинаушы элементтердің кернеулері және тізбектің тогы аса көбеюі мүмкін. Осындай процесстерді механикадағы тербелмелі процесстермен салыстыруға болады. Механикада бұл процесстер потенциалды энергияны кинетикалық энегриясына және кинетикалық энергияны потенциалды энергиясына алмасуымен байланысты. Электр тізбектерінде тербелмелі процесстер электр өрісінің энергиясын магнит өрісінің энергиясына және магнит өрісінің энергиясын электр өрісінің энергиясына түрлендірумен байланысты. Демек электр тізбектерінде резонанстық құбылыстар тек қана катушка және конденсатордан тұратын тізбектерінде пайда болуы мүмкін. Катушкада магнит өрісінің энергиясы жиналады, ал конденсаторда электр өрісінің энергиясы жиналады. Реалды катушкадан ток өткенде катушканың сымдары қызады, басқа сөзбен айтқанда электромагниттік өрістің энергиясының бір бөлігі жылу энергиясына түрлендіріліп жойылады, сонда реалды катушка екі параметр арқылы қарастырылады- индуктивтілік L және кедергі R . Электр өрісінің әсері конденсатордың C параметрімен анықталады. Сонда R , L C параметрлі тізбектерді тербелмелі контур деп айтуға болады. Тербелмелі контурда R , L C параметрлеріне сәйкесті еркін тербелістерді байқауға болады. Осы себепті механикалық тербелмелі жүйесімен салыстырып отырып, электр тізбектеріндегі резонанстық құбылыстардың пайда болуы еркін тербелістердің жиілігімен сыртқы тербелістердің жиілігі бір-біріне теңескендіктің нәтижесі деп айтуға болады. Тербелмелі контурдың негізгі сипаттамалары бұл резонанстық жиілік ω0 (рад/с), немесе f0 (Гц), контурдың сапалығы Q және толқындық кедергі. Резонанс кезінде катушка және конденсатор арасында энергия алмасып тұрғандықтан, қоректің энергиясы қуаттың шығындысы болып табылады, сондықтан қорек үшін тербелмелі контур резистор ролін атқарады, онда тізбектің кедергісі активті кедергі, немесе активтік өткізгіштік болып саналады. Ток және кернеудің фазалары бірдей болады. Тізбектің реактивті кедергісі немесе өткізгіштігі нөлге теңеседі. , (6.1) Осы шарттан резонанстық ω0 жиілік табылады. Контурдың сапалығы Q резонанс кезіндегі катушканың немесе конденсатордың кернеуімен (тогымен) кірмелі кернеудің (тогын) қатынасын көрсететін шама немесе (6.2) Контурдың сипаттамалық (толқындық) кедергісі ρ активтік кедергі болып резонанс кезіндегі катушка немесе конденсатордың кедергісіне тең болып табылады , мұнда . (6.3) Орынбасарлық сұлбалар 6.1 және 6.2 суреттерде келтірілген 6.1 сурет 6.2 сурет Бірізді тізбектің кешенді толық кедергісі ,мұнда , , 6.3 суретте бірізді контурдың X, XL, XC=F(f) жиіліктік сипаттамалары көрсетілген. Жиілік резонанстық жиіліктен кем болса мынау теңсіздік орындалады XC>XL, бұл жағдайда бірізді контурдың реактивтік кедергісі сыйымдылықты болады. Жиілік резонанстық жиілікке тең болған жағдайда реактивтік кедергі нөлге тең. Жиілік резонанстық жиіліктен асса реактивтік кедергі индуктивтілікті болып табылады. 6.4 суретте параллель контурдың b, bL, bC=F(f) жиіліктік сипаттамалары көрсетілген. , , , f < f0 реактивтік өткізгіштік b индуктивтілікті, f = f0 болса b = 0, f > f0 – сыйымдылықты 6.3 сурет 6.4 сурет Бірізді контурда кернеулер резонансы, ал параллель контурда токтар резонансы пайда болады жүктеу/скачать 1,57 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|