Онда тізбектегі жалпы тоқ: .
Кернеу (сур. 3.3 в). Қалған тоқтар:
, .
Қуатттар балансы
Кез-келген электр тізбегінде қуат балансы болады. Энергия көздерінен алынатын қуат қосындысы әрқашан пайдаланылатын қуат қосындысына тең болады.
немесе
.
Егер Еk көзінің бағыты мен Ik тоқ сәйкес келмесе, онда қозғалтқыш режимінде істеп, қуаты теріс мәнмен алынады.
Жұмыстың мазмұны
1. Тармақталған және тармақталмаған электр тізбектерінің схемаларын жинау.
2. Тұрақты кернеу желісіне кернеу және тоқ мәндерін қосып, тік және жанама әдіспен өлшеулер жүргізу. Реостат тұтынатын қуатты өлшеу.
3. Тәжірибелік берілгендермен қуат балансын тексеру.
Жұмысты орындауға нұсқау
Зертханалық жұмысты орындау үшін тармақталған және тармақталмаған электр тізбектерінің схемаларын жинау қажет (сур.3.4, 3.5., 3.6).
Сурет 3.4 Тоқ қабылдауыштарын тізбектей жалғағандағы электр тізбектерін зерттеу схемасы
Сурет 3.5 Тоқ қабылдауыштарын параллель жалғағандағы электр тізбектерін зерттеу схемасы
Сурет 3.6 Аралас типті тізбекті зерттеу схемасы
Кернеу және кедергі көздерінің мәндері өз бетінше алынады. Ұсынылатын интервал: кернеу – 100…1000 В, реостат кедергісі – 50…500 Ом.
Тізбекті жинақтағаннан кейін тәжірибе жүргізуді бастайды. Кернеу мен тоқтың тура және жанама әдіспен есептелген нәтижелері 3.1, 3.2, 3.3 кестелеріне енгізіледі.
Кесте 3.1 – Тоқ қабылдауыштарын тізбектей жалғағандағы электр тізбектерін есептеу мен өлшеулерінің нәтижесі
Бекітілген
|
Әдіс
|
Тәжірибе нәтижесі
|
Е
|
R1
|
R2
|
R3
|
I
|
U1
|
U2
|
U3
|
Rэкв
|
P
|
|
|
|
|
тура
|
|
|
|
|
-
|
-
|
|
|
|
|
жанама
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тура
|
|
|
|
|
-
|
-
|
|
|
|
|
жанама
|
|
|
|
|
|
|
Кесте 3.2 – Тоқ қабылдауыштарын параллель жалғағандағы электр тізбектерін есептеу мен өлшеулерінің нәтижесі
Бекітілген
|
Әдіс
|
Тәжірибе нәтижесі
|
Е
|
R1
|
R2
|
R3
|
I
|
I1
|
I2
|
I3
|
Rэкв
|
P
|
|
|
|
|
тура
|
|
|
|
|
-
|
-
|
|
|
|
|
жанама
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тура
|
|
|
|
|
-
|
-
|
|
|
|
|
жанама
|
|
|
|
|
|
|
Кесте 3.3 – Пассивті элементтерді аралас жалғағандағы тізбектерді есептеу мен өлшеулер нәтижесі
Бекітілген
|
Әдіс
|
Тәжірибе нәтижесі
|
Е
|
R1
|
R2
|
R3
|
I1
|
I2
|
I3
|
U1
|
U2
|
U3
|
Rэкв
|
P
|
|
|
|
|
тура
|
|
|
|
|
|
|
-
|
-
|
|
|
|
|
жанама
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тура
|
|
|
|
|
|
|
-
|
-
|
|
|
|
|
жанама
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тізбектегі тоқ пен кернеуді жанама әдіспен анықтағанда Ом заңын қолданады:
.
Тізбектің эквивалентті кедергісі мына формуламен анықталады .
Тізбектегі қуат I және U туындысы ретінде анықталады, яғни .
Қуат балансын тәжірибелік тексеру нәтижесі әр тізбек үшін кесте түрінде көрсетіледі (кесте 3.4), ондағы:
- қуат;
- жүктемемен тұтынатын қуат;
- қуат балансын тексергендегі қателік.
Кесте 3.4 – Қуат балансын тәжірибелік тексеру
-
EWB программасында жұмыс барысы :
1) Берілген схемаға сәйкес пиктограмма қатарынан элементтерді таңдап, бір-бірімен жалғап, номиналдарын қойып шығу керек (зерт.жұм. №1,2 қара). Виртуальды тәжірибелер үшін электр тізбектерінің схемалары 3.4, 3.5, 3.6 суреттерінде келтірілген.
Бақылау сұрақтары
1. Электр тізбегінің контуры, түйіні және тармағы деп нені атайды?
2 Резисторлар аралас жалғанған тізбектің эквиваленттік кедергісі неге тең?
3. Резисторлар тізбектей жалғанған тізбектің эквиваленттік кедергісі неге тең?
4. Резисторлар параллель жалғанған тізбектің эквиваленттік кедергісі неге тең?
5. Резисторлар тізбектей жалғанғандағы қуатты анықтайтын формулаларды жаз.
6. Резисторлар параллель жалғанғандағы қуатты анықтайтын формулаларды жаз.
Зертханалық жұмыс №3
Тұрақты тоқтың тізбегін беттестіру әдісімен зерттеу
Жұмыстың мақсаты: тәжірибелік түрде электр тізбектерін шешудің классикалық әдісін тексеру.
Жалпы мәліметтер
Электр тізбектерін есептеу алдында тармақтардағы тоқтарды анықтау керек, содан кейін тізбектегі жетіспейтін параметрлерді есептеу қажет. Ол үшін алдымен тармақтағы тоқтардың бағытын беру керек. Электр тізбектерін есептеу барысында Кирхгоф заңдарын тікелей қолдану күрделі электр схемаларына Кирхгофтың 1-ші және 2-заңдарын қолдануға негізделген.
Есептелетін тоқтар саны тармақ санына тең – А, түйін саны – Б. А белгісізді есептеу үшін А теңдеуін құрау керек. Кирхгофтың бірінші заңы бойынша (Б-1) теңдеуі құрылады, жетіспейтін теңдеу саны (А-(Б-1)) Киргофтың екінші заңымен құрылады.
А теңдеуінің жүйесін шеше отырып тармақтағы тоқты анықтауға болады. Кирхгофтың бірінші заңының тұжырымдалуы: түйіндегі тоқтардың алгебралық қосындысы нөлге тең
.
Түйінге бағытталған тоқтар «+» таңбасымен, ал түйіннен кері бағытталған тоқтар «-» таңбасымен алынады.
Кирхгофтың екінші заңының тұжырымдалуы: тұйықталған контурдағы пассивті элементтеріндегі түсу кернеулерінің алгебралық қосындысы сол контурдағы э.қ.к. алгебралық қосындысына тең болады
,
мұндағы m – пассивті элементтердің саны;
n – э.қ.к. саны.
Кирхгофтың екінші заңы бойынша теңдеу құру үшін контурға бағыт береді, сондағы берілген бағытпен бағыттас ЭҚК пен тоқтар «+» таңбасымен, ал қарама-қарсы бағытталғандар «- » таңбасымен алынады.
Потенциалды диаграмманы құру және есептеу. Потенциалды диаграмма деп, тұйықталған контур немесе тізбектің белгілі бір бөлігі бойынша потенциалдарды бөліп тарату графигі болып табылады. Потенциалды диаг
рамманы есептеу үшін (тоқтардың бағыты мен шамасы белгілі болу керек) таңдап алынған контурдың бір нүктесін жерлестіреді. Графикте абсцисса бойында контур бойымен кедергілерді салады, ал ордината бойында сәйкес контурдың потенциалды нүктелерін жатқызады. Тізбек контурының әрбір нүктесінің сәйкесінше потенциалдық диаграммада өз нүктесі болады. Потенциалдарды есептегенде екі факторды есепке алу керек:
1) тоқ үлкен потенциалдық нүктеден кіші потенциалдық нүктеге жылжиды;
2) қоректендіру көзінің ұшында потенциалдың секіруі байқалады, сонымен қатар ұшында жасық жағына қарағанда потенциал жоғары болады.
Мысал ретінде мына схеманы қарастырамыз (сур. 2.1). Тоқты есептеу үшін контурдың және тоқтардын бағытын беріп, Кирхгоф заңдары бойынша теңдеу құрамыз. Берілген схемадағы түйін саны 4 тең, тармақ саны – 6, сәйкесінше белгісіз тоқтарды табу үшін 6 теңдеу құру қажет. Кирхгофтың бірінші заңы бойынша (4-1) – теңдеу құрылады (1,2 және 3 түйіндері үшін).
Сурет 2.1 Потенциалдар есептеуі бойынша электрлік схема
I, II, III тұйықталған контуры үшін Кирхгофтың екінші заңымен (6-(4-1)) теңдеу құрылады.
Потенциалдық диаграмманы құрып, есептеу үшін (acdf) сыртқы контурды таңдаймыз (сур. 2.1).
а нүктесінің потенциалын жерлестіреміз, сәйкесінше бұл нұктенің потенциалы нөлге тең φа= 0. Сонда:
φb = φа - I2R2
φc = φb + E1
φd = φc - I1R1
φe = φd + E4
φf = φe + I5R5
φa= φf - I6R6=0
Есептеудің берілгені бойынша потенциалдық диаграмма 2.2 суретінде көрсетілген. Графиктің еңіс бұрышы сол бөліктің тоғының шамасын сипаттайды: еңістің бұрышы неғұрлым тік болса, соғұрлым тоқтың шамасы үлкен.
Сурет 2.2 Потенциалдық диаграмма
Достарыңызбен бөлісу: |