М., Омирова Н. И. «Электротехниканың теориялық негіздері»
ЗЕРТХАНАЛЫХ ЖҰМЫС. АЙНЫМАЛЫ ТОКТЫҢ R,L,C ЭЛЕМЕНТТЕРІ ТІЗБЕКТЕЙ ҚОСЫЛҒАН КЕЗДЕГІ ТАРМАҚТАЛМАҒАН ЭЛЕКТР ТІЗБЕГІН ЗЕРТТЕУ. КЕРНЕУ РЕЗОНАНСЫ
жүктеу/скачать 0,87 Mb.
|
| 4 ЗЕРТХАНАЛЫХ ЖҰМЫС. АЙНЫМАЛЫ ТОКТЫҢ R,L,C ЭЛЕМЕНТТЕРІ ТІЗБЕКТЕЙ ҚОСЫЛҒАН КЕЗДЕГІ ТАРМАҚТАЛМАҒАН ЭЛЕКТР ТІЗБЕГІН ЗЕРТТЕУ. КЕРНЕУ РЕЗОНАНСЫ
Зертханалық жұмыстың мақсаты: Айнымалы токтың қарапайым тармақталмаған электр тізбектерін жинау және тізбектердің жекеленген бөліктеріндегі кернеулерді өлшеу, активтік және реактивтік элементтерді тізбектеп қосқандағы тізбектің қасиетін оқып білу, кернеулер резонансымен танысып, графиктер тұрғызу дағдыларын қалыптастыру. Қысқаша теориялық мәлімет Индуктивтік және сыйымдылықтан тұратын электр тізбегін тербелмелі контур ретінде қарауға болады. Мұнда электр энергиясының үздіксіз индуктивтіктен сыйымдылыққа және керісінше тербелмелі процесі жүріп жатады. Мүлтіксіз тербелмелі контурда бұл үрдістер өшпей тоқтаусыз жүреді. Тербелмелі контурды айнымалы ток көзіне қосқанда, кернеу көзінің ω бұрыштық жылдамдығы, контурда тербеліс жасайтын электр энергиясының ω0 жиілігіне сәйкес келуі мүмкін. Бұл жағдайда резонанс құбылысы орын алады. Былайша айтқанда, қайсыбір физикалық жүйедегі еркін тербелістің жиілігі, осы жүйеге сырттан берілетін еріксіз тербелістің ω жиілігіне сәйкес келеді [9]. Электр тізбегіндегі резонансты үш тәсілмен алуға болады: айнымалы токтың көзінің ω бұрыштық жиілігін, L индуктивтіліктің немесе C сыйымдылықтың шамаларын өзгерту арқылы. L және C-ті тізбектей қосқанда кернеудің резонансы, ал оларды қатарлап қосқанда токтардың резонансы болады. 4.1 сурет - L индуктивтік, C сыйымдылық және R резистивтік элементтерінің тізбектелген тербеліс контуры Сонымен, кернеу резонансы жүретін тармақталмаған тізбектің бөлігіндегі L индуктивтік, C сыйымдылық және R резистивтік элементтерінің тізбектелген тербеліс контуры 4.1 суретінде келтірілген. Ом заңы бойынша контурдағы ток I= U/Z анықталады [9]. Біз білетіндей ХL=ωL, XC=1/ωC болса, онда Z= R2+(XL-XC)2 . Ал егерде контурда резонанс кезі туындаған жағдайда XL=XC болуы керек. Бұл 4.1 суретінде көрсетілгендей тізбектелген тербеліс контурында кернеу резонансының пайда болу шарты болып табылады. Онда XL=XC болған жағдайда Z=R , демек Ом заңы I=U/Z= U/R және cosφ=R/Z=1 болады [9]. Бұл жағдайда, UL индуктивтіліктегі және UC сыйымдылықтағы кернеулер қарама-қарсы фазада болады және олар шама жағынан бір-біріне тең болады [9]. 4.2 сурет – Векторлық диаграмма Бұл 4.2 суретінде кернеу резонансы кезіндегі векторлық диаграмма көрсетіген, ал жұмыстың орындалу кезінде резонанс жағдайына дейінгі, яғни XL < XC, тағы да резонанстан кейінгі, яғни XL > XC жағдайларға векторлық диаграмма тұрғызуларың керек [9]. Кернеу резонансы байқалатын бұрыштық жиілік мына теңдеумен ω0L=1/ω0C анықталады. Осыдан ω0 =1/ мұндағы ω0 – резонанстық жиілік (ω0=2𝜋ƒ0 екенін ескерсек) ƒ0=1/2𝜋 . Егер резонанстық жиілікті ω0 бірқалыпты өзгертсек, онда Z толық кедергісі әуелі азая бастайды да, сонан соң резонанс кезінде, ол минималдық мәніне жетеді, одан әрі үлкейе бастайды [9]. Осыған сәйкес тізбектегі ток күші әуелі жоғарылап өсіп, резонанста максимумға жетеді Iрез=U/R , сонан соң төмендеп азаяды [9]. Жұмыстың орындалу барысында эксперименталдық өлшеу нәтижесі бойынша мынадай графиктер тұрғызуларың керек: I=ƒ(ω0) ; Z= ƒ(ω0); Uk= ƒ(ω0); Uc=ƒ(ω0). Жұмыстың бағдарламасы 1. 4.3 суретінде айнымалы токтың тармақталмаған электр тізбегін зерттеу үшін зертханалық қондырғының электрлік сұлбасы көрсетілген. 2.Тізбектің электрлік жағдайының заңдылық өзгерістерін эксперимент бойынша анықтау және тәжірибенің көрсеткіштері бойынша төмендегідей графикалық қатынастарды біртұтас координата жүйесінде тұрғызу: Uk= ƒ(ω0); Uc=ƒ(ω0); I=ƒ(ω0); Z= ƒ(ω0). 3.Тәжірибе жолымен электр тізбегінің кернеу резонансы кезіндегі параметрлерін анықтау XL, XC, UK, UC, I 4.Айнымалы токтың тармақталмаған электр тізбегінде есептеу нәтижесінде және тәжірибе жолымен алынған көрсеткіштерін белгілі теориялық графикалық байланыстармен салыстыру. Жұмыстың жасалуы бойынша қорытынды шығару. жүктеу/скачать 0,87 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|