Лекция Электр қондырғылары және қауіпсіздік техникасы жөніндегі жалпы мағлұматтар. Электротехникалық материалдар, бұйымдар және олармен жұмыс. Жоспар Электр қондырғыларын түрге бөлу
жүктеу/скачать 4,55 Mb.
|
| Электротехника негіздері. Денелердің электрлік қасиеттері олардағы зарядталған бөлшектер арқылы түсіндіріледі.Электрлік зарядталған дене оны қоршаған электр өрісімен тығыз байланысты.Электр өрісі күштік және векторлық болып бөлінеді.
Нүктелік зарядталған денелердің өзара әсері Кулон заңымен өрнектеледі. (1.1) Q- және q-зарядтардың мәндері. R-зарядтардың ара қашықтығы. -ортаның салыстырмалы диэлектрлік өтімділігі.
Өрістің күштік сипаттамасы-кернеулікті ендірейік. E= () 1Кл=6,3 электрон зарядты Оқшауланған, зарядталған нүктелік нүктелік дене үшін, Кулон заңы негізінде: (1.2) Осы нүктедегі Q- зарядының электр өрісінің потенциалы деп, бірлік оң зарядты денені қозғалта отырып, жасайтын өрістің жұмысына тең шаманы айтады: (1.3) өйткені (1.2) және (1.3) формулаларды салыстыра отырып: RA (1.4) екенін көреміз, одан (өріс кернеулігі) (Воль бөлінген метр) А және В нүктелеріндегі Qэлектр Зарядының потенциалдарын анықтап, олардың айырымын табамыз. Ол өрістің екі нүктесінің арасындағы электр кернеуі деп аталады.
өткізу тогы (өткізгіштерде) жеткізу тогы (электр магниталарда) ығысу тогы (диэлектриктерде) Біз өткізу тогын қарастырамыз.Электр тогын сандық тұрғыдан, өткізгіштің көлденең қимасы арқылы уақыт бірлігінде өтетін электр мөлшеріне тең шама-ток күшімен сипаттайды: (1.6) . Уақыт өтуіне қарай мәні де, бағыты да өзгермейтін ток, тұрақты деп аталады. (1.7) Э.Қ.К деп ток көзінің ішінде бірлік оң зарядты қозғалту кезінде жасалатын сыртқы күштердің жұмысына тең, немесе ток көзінің бірлік оң зарядты тұйық тізбек бойынша өткізу жұмысына тең шаманы айтады.∝ Ток көзінің Э.Қ.К-ші тізбектің сыртқы және ішкі участоктарындағы кернеулердің қосындысына тең. (1.8) Бұл формула электр тізбегі үшін сақталу заңын көрсетеді. Ом заңы Ұзындығы 1,көлденең қимасының ауданы S өткізгіш кернеулігі тең, біртекті электр өрісінде болсын дейік.Өріс әсерінен өткізгіш электрондары Е векторының бағытына қарама-қарсы қозғалады.Бұл процесс (1.9) формуласымен өрнектеледі. Ол Ом заңының дифференциалды формуласы деп аталады.Пропорционалдық коэффициент меншікті электрлік өткізгіш деп аталады.Ол өткізгіштің материалына тәуелді болып, нақты температурада тұрақты шама болып табылады. болғандықтан, , (s-меншікті кедергі) болғандықтан өрнегі өткізгіштің кедергісін көрсетеді. (R) . Сонда (1.10) (1.10) Тізбек учаскесі үшін Ом заңы деп аталады: Тізбек учаскесіндегі ток күші осы учаскедегі кернеуге тура пропорционал болады. Бұл сызықтық тізбектер үшін ғана дұрыс. (R=const, . Тізбек учаскесі үшін Ом заңына сәйкес J .Сонда , (1В) –на сәйкес R R і ииіііш JR+J, одан J= (1.11) (1.11) өрнегі бүкіл тізбек үшін Ом заңын көрсетеді.Тізбектегі ток күші ток көзінің Э.Қ.К-не тура пропорционал. U= ,яғни тізбекте ток жүріп тұрғанда ондағы кернеу, ток көзінің ішкі кедергісінде болатын кернеудің кему шамасынан төмен болады. Тізбек учаскесі үшін Ом заңынан (1.10) R= (1.12) теңдеуін аламыз. [R]= 1кОм=103Ом 1МОм=106Ом. R= болғандықтан (1.13) меншікті кедергінің өлшем бірлігі []= ; Кейде электр тізбегін есептеу кезінде кедергіге кері шама, электрлік өткізгіштікті пайдаланған қолайлы: g= (1.14) мұндағы - меншікті өткізгіштік []= R1 Тізбектерді есептеу кезінде тұтынушылардың әртүрлі жалғанған схемаларына кездесеміз.барлық учаскелерде бір ғана ток жүретін схема тізбекті деп аталады. Бірнеше учаскеден өтетін кез-келген тұйық жол электр тізбегінің конторы деп аталады.Тізбектің барлық учаскесі бірдей кернеудің әсерінде болатын схемалар, параллель деп аталады. в 0 а J1 в J R2 J2 U R3 R4 R5 J J3 J4 J5 0 C Схемада тізбектің ав және вс учаскелері тізбектей жалғанған.Ал бұл учаскелерде кедергілер параллель жалғанған. а түйіні үшін токтардың қатынасын қарастырайық. Түйінге келетін ток пен түйіннен кететін ток тең екені анық. J-J1-J2=0 немесе (1.15) Бұл теңдеу Кирхгорфтың бірінші заңын көрсетеді.Электр тізбегінің кез-келген түйініндегі тармақтардың алгебралық қосындысы нольге тең. Тізбектегі түйін теңдеу құрған кекде түйінге бара жатқан токтар оң белгімен ,ал түйінен шыққан токтар теріс белгіменен алынады. Кедергілерді параллель жалғаған кезде тармақтардағы кернеулер бірдей болады. Схема үшін U1=U2= Uaв U3=U4=U5=Uвc Вс учаскесінің тармақтары үшін Ом заңын қолданайық ,сонда Uвc=J3R3=J4R4=J5R5 бұдан және (1.16) Сонымен ,параллель жалғанған кезде тармақтардағы токтар олардың кедергілеріне кері пропорционал болады. Кирхгорфтың бірінші заңы бойынша в түйіні үшін төмендегі теңдеуді жазамыз. J=J3+J4 +J5 (1.17) Сонымен бірге ,Ом заңына және эквивалентік шартына сәйкес , Бұл өрнектерді (1.17) теңдеуіне қойып төмендегіні аламыз. ,аудан (1.18) Практика үшін екі жағдайды еске ұстау керек:1) схема кедергісі әртүрлі екі тармақтан тұрады ; 2) схема кедергілері бірдей nтармақтан тұрады. 1) (1.19) 2) (1.20) Тізбектей жалғанған схемалар үшін U=Uав+Uвс немесе U= (1.,21) Тізбек учаскесі үшін Ом заңына сәйкес Uав=JRав ; Uвс=JRвс аламыз.Бір теңдеуді екіншісіне бөліп
а
Rав J U
в
Rвс с Яғни тізбектей жалғау кезінде участоктардағы кернеулер ,сол участоктардың кедергілеріне тура пропарционал болады. Жалпылай алғанда
JRэк=JR1+JR2+…+JRn Rэк=R1+R2+…+Rn (1.22)
Мысалы, ЭҚК-і мен кернеулердің шамалары берілген.Тізбектің барлық тармақтарындағы тоқтың шамасын анықтау керек. Күрделі тізбектерді есептеудің бірнеше әдісі бар.
в с d R3 R1 J1 R2 J2 J3
Rіш2 Rіш1
e
f a Үш белгісіз токты анықтау үшін оларды байланыстыратын үш тәуелсіз теңдеу құру керек. С түйіні үшін Кирхгорфтың бірінші заңы бойынша J1+J2-J3=0 (1.24) (1.25) Сонымен , кез келген тұйықталған контурдың ЭҚК-ң алгебралық қосындысы ,осы контурдағы кернеу төмендеуінің алгебралық қосындысына тең. fcde контуры үшін (1.26) Контур токтары әдісі Контур токтары деп ,тиісті контурларда тұйықталатын шартты токтар айтылады. R3 J3 R1 J1 R2 J2
JІ JІІ
1 Rіш2
Rіш1 Схемада екі тәуелсіз І және ІІ контур бар. Олардың әрқайсысында JІ және JІІ токтары жүреді. Схемадан, он сыртқы тізбектегі реалды токтар мен контур токтары тең екенін көреміз: J1=JІ; J3=JІІ Ішкі тармақтағы ток контур токтарының айырмасына тең. J2=JІ-JІІ Контур токтарын табу үшін екі теңдеу түземіз: (1.27) Теңдеу, теңдеулер жүйесі ретінде шешіледі. жүктеу/скачать 4,55 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|