Айнымалы ток тізбегіндегі индуктивтік орауыш
Айнымалы ток тізбегіндегі сыйымдылық
жүктеу/скачать 252,68 Kb.
|
дәріс 7
| 3.6 Айнымалы ток тізбегіндегі сыйымдылық
Сыйымдылығы С конденсаторды (33 а-сурет) тұрақты U кернеу көзіне қоссақ, онда ол зарядталып, оның астарларына бірдей, бірақ таңбасы қарама-қарсы электр мөлшері жиналады. Q = CU (3.22) Егер зарядталған конденсаторды ток көзінен ажыратып тастасақ, онда ол зарядын сақтай отырып қайсыбір Uс кернеуіне ие болады. Зарядталған конденсатордың астарларын өзара қандай да болмасын R кедергісімен қосып (33 б-сурет), конденсатор кедергі арқылы разрядталғанда қысқа мерзімді ток беретініне (өлшеуіш құралдың көмегімен) көз жеткізуге болады. Конденсатор разрядталғандағы тізбектегі токтың бағыты ол зарядталғандағы токтың бағытына карама-қарсы. Егер конденсатор және синусоидалық u=Umsinωt кернеуі бар айнымалы ток көзінен тұратын тізбектегі проңестерді қарайтын болсақ, онда осы проңестердің конденсатордың периодты түрде зарядталып және разрядталып тұруына саятындығын байқау қиын емес. Айнымалы токтың генераторы конденсатормен тұйықталған деп алайық. Уақыт диаграммасында (33 в-сурет) генратордың қыс-қыштарындағы кернеудің өзгеруін синусоидалық қисық абвгд ре-тінде қарайық, ал векторлық диаграммада кернеудің векторы Um-ді горизонталь орналастыранық. Q = CU формуласына көңіл ауда-райық және оны біз қарап отырған конденсатордың айнымалы ток-пен зарядталатын жағдайына қолданайық. Уақыттыц Δt өте аз аралығында генератордың қысқыштардағы кернеу де аз шамаға өзгеретіні анық, оны Δu деп белгілейік. Сонымен катар дәл сол Δt уақыт аралығында генератор конденсаторға ΔQ-ға тең электр мөлшерін береді. 33 Сурет – Сыйымдылығы бар тізбек: а) конденсатор заряды; б) конденсатор разряды; в)кернеу мен токтың векторлық және уақыт диаграммасы Сонымен осы формула өте аз уақыт аралығы Δt үшін мынандай түрге келеді, ΔQ = CΔu Теңдіктің екі жағын Δt-ға бөліп, ΔQ/Δt = CΔU/Δt екенін табамыз. Осы теңдіктің сол жағы Δt уақытта генератордан конденсаторға берілген ΔQ электр мөлшерінің осы уақытқа қатынасын көрсетеді. Демек, егер ΔQ-лы кулонмен ал Δt-ны секундпен анықтасақ, онда ΔQ/Δt қатынасы 1 секундта тасымалданған және кулон арқылы аныкталған электр мөлшерін көрсетеді, яғни ампер арқылы анықталған токтың лездік мәні болып табылады. Сонымен, соңғы теңдікті мына түрде жазуымызға болады i = CΔu/Δ t (3.23) Егер кернеу синусоидады и= Umsin ωt болса, онда ол Δt уақыт ішінде Δи= Um [sin ωt]-ге өзгереді. Бұл өрнектегі sinω(t + Δt)= sin ωt cos ωt+sin ωΔt cos ωt және де ωΔt бұрышы өте кішкентай болғандықтан, оның синусы доғаға тең де, ал косинусы бірге тең (sin ωΔt = ωΔt, cos ωΔt =l), осының негізінде Δи= Um (sin ωt+ ωΔt cos ωt — sin ωt) және Δu/Δt= Umω cos ωt Демек, сыйымдылық арқылы айнымалы ток i= CΔu/Δt = U тωС cos ωt = U тωС sin(ωt+π/2) (3.24) жүреді, яғни ток синусоидады болып, берілген кернеуден фазасы бойынша ширек периодқа (π/2 = 90°) алға шығады. Айнымалы токтың сыйымдылық арқылы өтетін максимал мәні I m =UтωС (3.25) конденсатордан тұратын тізбектегі токтың әсер етуші мәні I= UтωС / √2 = ωCU= U /[1/(ωС)] (3.26) Алынған формула сыйымдылығы бар айнымалы ток тізбегі үшін Ом заңы болып табылады. 1/(ωС) қатынасы сыйымдылықтық кедергі деп аталады, Хс деп белгіленеді және Оммен өлшенеді, яғни Хс = 1/(ωС) (3.27) жүктеу/скачать 252,68 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|