Айнымалы ток
Айнымалы ток тізбегіндегі конденсатор
жүктеу/скачать 226,5 Kb.
|
Айнымалы ток тізбегіндегі резонанс
| Айнымалы ток тізбегіндегі конденсатор.
Индуктивтілігі L катушкадан,сыйымдылығы C конденсатордан және кедергісі R резистордан тұратын электр тізбегін тербелмелі контур деп атайды. Конденсатор бар тізбекте тұрақты ток бола алмайды.Оның мәнісі- бұл жағдайда іс жүзінде тізбек ажыратулы тұрады, өйткені конденсатор астарлары диэлектрикпен бөлінген.Ал айнымалы ток конденсаторы бар тізбекпен ағып өте алады. Бұған оңай тәжірибе арқылы көз жеткізуге болады. Айталық, бізде тұрақты және айнымалы кернеулердің көздері бар болсын және көздің қысқыштарындағы тұрақты кернеу айнымалы кернеудің әсерлік мәніне тең дейік. Тізбек конденсатор мен қыздыру шамынан құралады, олар тізбектей жалғанған. Тұрақты кернеуге қосқанда шам жанбайды. Егер конденсатор сыйымдылығы жетерліктей үлкен болса, онда айнымалы кернеуге қоссақ шам жанады. Егер тізбек іс жүзінде ажыратулы болса, айнымалы ток ол тізбекпен қалай ағады? Тегінде мұнда айнымалы кернеу әсерінен конденсатордың дүркін-дүркін зарядталуы және разрядталуы болып тұрады. Егер сымдардың және конденсатор астарларының кедергісін елемейтін болсақ, тек қана конденсатор бар тізбектегі ток күшінің уақыт бойынша қалай өзгеретінін табайық. Конденсатордағы кернеу тізбек ұштарындағы кернеуге тең. Ендеше, . (1) Конденсатор заряды гармоникалық заң бойынша өзгереді: . (2) Зарядтың уақыт бойынша туындысы болып табылатын ток күші мынаған тең: . (3) Олай болса, ток күшінің тербелісі конденсатордағы кернеудің тербелісінен -ге озады. Бұл конденсатор зарядтала бастаған кезде ток күші максимал шамада , ал кернеу нөлге тең деген сөз. Кернеу максимумға жеткеннен кейін ток күші нөлге тең болады және т.с.с. Ток күшінің амплитудасы мынаған тең: . (4) Мынадай (5) белгілеу енгізсек және ток күші мен кернеу амплитудаларының орнына олардың мәндерін пайдалансақ, табатынымыз: . (6) Циклдік жиілік пен конденсатордың электр сыйымдылығының көбейтіндісіне кері шама – Х шамасын сыйымдылық кедергісі деп атайды. Бұл шаманың ролі Ом заңындағы R актив кедергісінің роліне ұқсас. Ток күшінің әсерлік мәні Ом заңы бойынша тұрақты ток тізбегінің бөлігі үшін ток күші мен кернеу қандай байланыста болса, конденсатордағы кернеудің әсерлік мәнімен дәл сондай байланыста. Осының өзі Х шамасын конденсатордың айнымалы токқа кедергісі деп қарастыруға мүмкіндік береді. Конденсатордың сыйымдылығы неғұрлым үлкен болса, қайыра зарядтау тогы соғұрлым үлкен болады. Мұны конденсатордың сыйымдылығы артқан кезде, шам қылының қызуы күшейгенінен байқауға болады. Конденсатордың тұрақты токқа кедергісі шексіз үлкен, ал айнымалы токқа оның кедергісі шектелген мәнде болады.Сыйымдылық артқан сайын, ол азаяды. Жиілік өскен сайын да ол азаяды.Айнымалы токтың жиілігін бірқалыпты арттыра отырып, шам қызуының артатынын байқауға болады. Ол конденсатордың кедергісінің азаюы салдарынан ток күшінің артқанынан болып отыр. Қорытындыда мынаны ескертейік: ширек период бойы конденсатор максимал кернеуге шейін зарядталған кезде энергия тізбекке беріледі де, электр өрісінің энергиясы түрінде конденсатор ішіне жиналып, қорланады. Периодтың келесі ширегінде конденсатор разрядталғанда әлгі энергия желіге қайтарылады. Конденсаторы бар тізбектің кедергісі жиіліктің электр сыйымдылыққа көбейтіндісіне кері пропорционал болады. Ток күшінің тербелісі кернеу тербелісінен -ге озық болады. жүктеу/скачать 226,5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|