М., Омирова Н. И. «Электротехниканың теориялық негіздері»



жүктеу/скачать 0,87 Mb.
бет12/12
Дата01.10.2023
өлшемі0,87 Mb.
#112094
түріНұсқаулар
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12
Байланысты:
Методичка каз

Жұмыстың орындалу реті

  1. 8.1 суретінде көрсетілген сұлбаны EWB бағдарламасында жинау керек.

  2. Трансформатордың, басқа да элементтердің, құралдардың бастапқы параметрлерін бекіту керек.

Бос жүріс режимі:

  1. Бос жүріс режимінің сипаттамасын алу үшін трансформатордың екінші орамасының жүктемесін тізбектен ажырату керек. Яғни, трансформатор жүктемесіз деген сөз R=∞.

  2. Трансформатордың бірінші орамасындағы кернеуді U1-ді 10-нан бастап 240 В-қа дейін (20-50В аралықта) өзгертіп нәтижелерін 8.1 кестесіне толтырамыз (ең аз дегенде 5-6 нүкте болуы керек).


8.1 сурет - Бір фазалы екі орамды трансформатордың сұлбасы

8.1 кесте - Тәжірибе нәтижесі



№ п.п

Өлшенгені

Есептелгені

U1

U2

I1







сosφ

X0

R0

Z0

Sн

В

В

мА







-

Ом

Ом

Ом

ВА

1











2











3











4











5











6











7














  1. Бос жүріс тәжірибесінің нәтижесі бойынша келесі тәуелділікте графикті тұрғызу керек.

I0=ƒ(U1); S10=ƒ(U1)
Қысқа тұйықталу режимі:

  1. Екі орамалы трансформатордың қысқа тұйықталу режимінің сипаттамасын алу үшін екінші ораманы қысқа тұйықтау керек, ол деген сөз R=0.

  2. Екі орамалы трансформатордың номиналды тогына дейін кернеудің мәнін өлшеу керек. Тәжірибе нәтижесін 8.2 кестесіне енгіземіз.

8.2 кесте - Тәжірибе нәтижесі



№ п.п

Өлшенгені

Есептелгені

Uк

I1

I2

P1к

cosφ




ZK

RK

XK

В

A

А

Вт

-




Ом

Ом

Ом

1










2










3










4










5










6










7













  1. Қысқа тұйықталу нәтижесі бойынша трансформатордың векторлық диаграммасын тұрғызу керек.

  2. Тәжірибе нәтижесі бойынша тәуелділік графиктерін құру керек.

  3. Жұмыс нәтижесі бойынша қорытынды жасау керек.

Жұмыстың есеп беру мазмұны
1.Жұмыстың аты-жөні, тақырыбы.
2.Жұмыстың орындалу мақсаты.
3.Өлшем нәтижелері бар кесте.
4.Аспаптардың көрсеткен сандары.
5.Эксперимент нәтижелері бойынша жазбаша қорытынды.
Жұмысқа кірісер алдындағы бақылау сұрақтары

  1. Трансформатор деп қандай құрылғыны айтамыз?

  2. Күштік трансформатор деген не?

  3. Электростанциядағы генераторлардың кернеуін трансформаторлар қандай шамадан қай шамаға дейін жоғарылата алады?

  4. Трансформаторлардың түрлерін айтып беріңіз?

  5. Тұтыну орнына жеткізілген электр энергиясының кернеуі қай шамада төмендетіледі?

  6. Электр қабылдағыштарға қажетті номиналды кернеу қай шамада болуы керек?

  7. Бір фазалық трансформатордың құрылысы туралы не білесіз?

Зертханалық жұмысты қорғау кезінде студент төмендегідей сұрақтарға жауап бере білуі керек
1.Трансформациялау коэффициенті дегеніміз не?
2. Пайдалы әсер коэффициенті деп нені айтады?
3. Бір фазалы трансформатордың бірінші орамасы үшін және екінші орамасы үшін номиналдық ток қалай анықталады?
4. Үш фазалы трансформатордың ше?
5. Трансформатордың номиналды қуаты дегеніміз не?
6. Трансформатордың бос жүріс режимі дегеніміз не, қысқа тұйықталу режимі дегеніміз не?
7. Трансформатордың жұмыс режимі деген не?
8. Трансформатордың бірінші орамасындағы Э.Қ.К. әсерлік мәні қай теңдеумен анықталады?
9. Трансформатордың екінші орамасындағы Э.Қ.К. әсерлік мәні қай теңдеумен анықталады?
9 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС. ЖАРТЫЛАЙ ӨТКІЗГІШ ДИОДТЫҢ ТОК-КЕРНЕУ СИПАТТАМАСЫН ЗЕРТТЕУ

Зертханалық жұмыстың мақсаты: p-n түйісуіндегі диодтың кернеуі мен тогын тікелей және кері бағытта өзгеруін зерттеу
Қысқаша теориялық мәлімет
Жартылай өткізгіш құрылғылардың әрекеті электрлік құбылыстарды жартылай өткізгіштерде, атап айтқанда өткізгіштіктің әртүрлі типтері бар жартылай өткізгіштердің шекарасында қолдануға негізделген. Мұндай құрылғыларда теріс және оң зарядты тасымалдаушылар қатты зарядтардың жылу қозғалысының энергиясы, сондай-ақ сыртқы қайнар көздің әсерінен пайда болған электр өрісі әсерінен диффузия арқылы қозғалады. Жартылай өткізгіш құрылғыларға жартылай өткізгіш диодтар, триодтар (транзисторлар), динисторлар, тиристорлар жатады [9] т.б.с.с. Жартылай өткізгіш кристалда өткізгіштік жасау үшін электрондарды босату керек, яғни валенттік байланыстарды бұзып, оларға тиісті қуат беру керек. Бұл энергияны кристалды қыздырғанда, жарықпен, рентген сәулелерімен және т.б. сәулелендіргенде электронға беруге болады [9]. Мысалы, бөлме температурасында жартылай өткізгіш кристалды қыздыруға байланысты кейбір валенттік байланыс бұзылып, оларды құрайтын электрондар шығады. Кристалға электр кернеуі берілген кезде бос электрондар электронды ток жасайды. Бос электрондардың әсерінен туындаған жартылай өткізгіштің электр өткізгіштігі электронды деп аталады. Валенттік байланыстардың үзілуі және электронның кетуі нәтижесінде атомда оң заряд пайда болады, ал валенттік байланыс кемік деп аталатын бос орынға айналады [9]. Бұл бос орынды валенттік байланысты бұзған көрші атомның электроны алады. Бұл жағдайда валенттік байланысты бұзған екінші электронның орнына жаңа кемік пайда болады. Бұл кемікті үшінші атомның электроны алады, тағы солай жалғаса береді. Осылайша, кемік бір валенттік байланыстан екіншісіне ауыса береді. Онымен бірге оң зарядта ауыса береді. Егер жартылай өткізгішке кернеу берілсе, онда оң зарядтың қозғалысы бағытталған болады және электронның қозғалысына қарама-қарсы болады. Кеміктер электронның зарядына тең болады және оң зарядты тасымалдаушылар болып табылады. Кеміктерге байланысты электр өткізгіштік кемікті деп аталады, ал кеміктердің қозғалуынан пайда болатын ток кемікті ток деп аталады.
Солайша, валенттік байланыс жартылай өткізгіште бұзылған кезде электрон- кемікті жұбы пайда болады [12].
Сонымен, жартылай өткізгіштегі жалпы ток электронды және кемікті токтарды біріктіреді. Электрон-кемікті жұптарының пайда болуынан пайда болатын жартылай өткізгіштің электр өткізгіштігі меншікті электр өткізгіштік деп аталады, ал жартылай өткізгіштің өзі іс жүзінде жартылай өткізгіш [12].
Электрондарды кристалға беретін қоспаны донор деп атайды. Донор қоспасы бар жартылай өткізгіш электронды өткізгіштікке ие және оны электронды жартылай өткізгіш немесе n-типті жартылай өткізгіш деп атайды. Мұндай жартылай өткізгіштегі электрондар негізгі заряд тасымалдаушылар болып табылады [12].
Өткізгіштегі кеміктердің өткізгіштігін тудыратын қоспаны акцептор деп атайды. Кемікті өткізгіштік басым болатын жартылай өткізгішті кемікті жартылай өткізгіш немесе p-типті жартылай өткізгіш деп атайды. Мұндай жартылай өткізгіштегі кеміктер негізгі заряд тасымалдаушылар болып табылады. Қоспасыз, тек қана меншікті өткізгіштігі бар жартылай өткізгішті i-типті жартылай өткізгіш деп атайды (таза, қоспасыз) [12].
Жартылай өткізгіштерде электр тогы металдардағы токтан өзгеше. Ол кейбір жағдайларда электрондар (электрон тогы), басқаларында кеміктер (кемікті тогы) немесе екеуі де (аралас ток) арқылы құрылуы мүмкін. Жартылай өткізгіштердің бұл қасиеті қазіргі заманғы жартылай өткізгіш құрылғылардың жұмысына негізделеді [12].
Жартылай өткізгіштің құрылымындағы біржақты ток өткізгіштік электрондар мен кеміктердің өткізгіштігі бар аймақтардың шекарасында p-n электронды - кемікті ауысу (p-n ауысуы) деп аталатын тордың пайда болуына байланысты [12].
Осылайша, донор мен акцептор жартылай өткізгіштер арасындағы байланыс орнында электронды-кемікті ауысу жүреді [12].
Электронды - кемікті ауысудың қалыптасуы және ол арқылы электр тогының өтеді.
Р-n ауысу қасиеттері [13,14]

  1. Қоспа иондарының зарядтарымен түзілген құлыптау қабаты пайда болады d= м, Dj=0,4 – 0,8 В





9.1 сурет – Р-n ауысу

  1. Сыртқы өрістің (көздің) бағыты байланыс өрісінің бағытымен сәйкес келеді. Негізгі заряд тасымалдаушылардың тогы жоқ. Негізгі емес заряд тасымалдаушылардың әлсіз тогы бар. Мұндай деп аталады


9.2 сурет - Р-n ауысу (кері қосу)


  1. Тікелей қосу. Негізгі заряд тасымалдаушылар тогы бар. p-n ауысу электр тогын тек бір бағытта өткізеді. (бір жақты өткізгіштік қасиеті)




9.3 сурет - Р-n ауысу (тікелей қосу)

Жартылай өткізгіш диодтар- бір p-n электронды-кемікті ауысуы, екі электродты және электр тогын бір бағытта ғана өткізетін қасиеті бар құрылғылар.



Жартылай өткізгіш диод. Көрсеткіштің бағыты токтың бағытын көрсетеді [13,14].



9.4 сурет – Жартылай өткізгіш диодтың схемалық бейнесі

9.5 сурет - Диодтың құрылымы



1, 2 - аумақ шамамен тік сызықты – экспонента, 3- диодты тесіп өту, 0, 3 - кері ток, 0, 1 ток сызықты емес өзгереді



    1. сурет - Жартылай өткізгіш диодтың вольт амперлік сипаттамасы

Кері ток негізгі емес заряд тасымалдаушыларының болуынан туындайды


Жартылай өткізгіш диодты қолдану

9.7 сурет – Ток түзеткіші

Диодты электр тізбегіне қосу



а) б)

9.8 сурет - Диодты тура бағытта қосу

Сыртқы кернеудің полярлығы жартылай өткізгіштердегі негізгі заряд тасымалдаушылардың таңбасымен сәйкес келеді
«+» р - аймаққа қосылған
«-» n - аймаққа қосылған
Диод ашық (қосулы)


а) б)

9.9 сурет - Диодты кері бағытта қосу

Сыртқы кернеудің полярлығы жартылай өткізгіштердегі негізгі заряд тасымалдаушылардың таңбасымен сәйкес келмейді
«+» n - аймаққа қосылған
«-» p - аймаққа қосылған
Диод жабық (өшірулі)


Жартылай өткізгіш диодтардың түрлері


  1. Түзеткіш диодтар

  2. Импульсті диодтар

  3. Стабилитрондар

  4. Туннелдік диодтар

  5. Варикаптар

  6. Фотодиодтар

  7. Жарық диодтары



Түзеткіш диодтар
Түзеткіш диодтар айнымалы токты түзетуге, яғни айнымалы кернеуді тұрақты кернеуге түрлендіруге арналған. Түзеткіш диодтар ауысудағы аз шығындарымен, сондай-ақ үлкен токтарды өткізу қабілетімен сипатталады. Қуатты түзеткіш диодтарда ауысудан жылуды кетіруге арналған үлкен корпус болады. Түзеткіш диодтар әдетте 50-60 Гц айнымалы ток желісінің жиілігінде жұмыс істейді.
Жоғары кернеулерді түзету үшін (ондаған кВ) тізбектей жалғанған бірнеше диодтардан тұратын кремний (түзеткіш) тіректер - арнайы жоғары вольтты диодтар қолданылады.
P-n – ауысудың жұмыс қабілеттілігі сақталатын температурасы:
Ge – 70-80 дейін
Si – 120-150 дейін
AsGa – 150 дейін

Жұмыстың орындалу тәртібі
Диодты тікелей қосу сұлбасымен 9.10 суретіндегідей құрастырып, потенциометрдің әрбір 10 Ом-нан кейінгі амперметр мен вольтметрдің көрсеткендерін 9.10 кестесіне толтырып жазып алу керек.
9.10 суреті - Диодты тікелей қосу сұлбасы

9.1кесте – Тәжірибе нәтижесі



№п/п

I, (A)

U, (В)

E, (В)

1










2










3










4










5










Диодты кері қосу сұлбасымен 9.2 суретіндегідей құрастырып, потенциометрдің әрбір 10 Ом-нан кейінгі амперметр мен волтьметрдің көрсеткендерін 9.2 кестесіне толтырып жазып алу керек.




9.2 суреті - Диодты кері қосу сұлбасы



№п/п

I, (A)

U, (В)

E, (В)

1










2










3










4










5









Есептеу өрнектері: Rпр=Uпр/Iпр, Ом. Rобр=Uобр/Iобр, Ом.


Iпр=ƒ(Uпр) и Iобр=ƒ(Uобр) графиктерін құрастыру керек.
Жұмыстың тоқтатылуы. Мұғалімге тексерту.
Жұмыстың есеп беру мазмұны
1.Жұмыстың тақырыбы.
2.Жұмыстың орындалу мақсаты.
3.Өлшем нәтижелері бар кесте.
4.Графиктерді құрастыру.
5.Қорытынды шығару.

Бақылау сұрақтары
1.Қандай жартылай өткізгіш құрылғыларды білесіз?
2.Электрондық өткізгіштік дегеніміз не?
3.Кемікті өткізгіштік дегеніміз не?
4.Меншікті өткізгіштік дегеніміз не?
5. n-типті жартылай өткізгіш дегеніміз не?
6. p –типті жартылай өткігіш дегеніміз не?
7.Қандай жағдайларда электронды-кемікті ауысуы (p-n ауысуы) түзеледі?
8.Диодта қанша электрод бар?
9.Диодта қанша p-n ауысуы бар?
10.Қандай қосу диодты тікелей қосу деп аталады?
11.Қандай қосу диодты кері қосу деп аталады?


Пайдаланылған әдебиеттер тізімі



  1. Русанов А.В. Исследование электрических цепей методом компьютерного моделирования: Методические указания по выполнению лабораторных работ на персональном компьютере по дисциплине «Электротехника и электроника» для студентов всех спец.:- СПб.: СПбГУНиПТ, 2006.-34с.

  2. Программа Electronics Workbench фирмы Interactive Image Technologies Ltd.:- Canada.:-1989

  3. Методические указания по работе с Electronics Workbench.: https://dep_ivs.pnzgu.ru/files/dep_ivs.pnzgu/metodicheskie-ukazanie­

  4. Работа с Electronics Workbench.:/www.mini-soft.ru

  5. Разработка и моделирование в программе Electronics Workbench.: https://radio-hobby.org>modules/news/article.php

  6. Туғанбаев Ы.Т. Электротехниканың теориялық негіздері.- Алматы: Экономика, 2012.500 б.

  7. Электротехника и электроника в экспериментах и упражнениях. Практикум по Electronics Workbench 5.0. /Под ред. Д. И. Панфилова-М.: Додека, 2000.-288с.

  8. Карлашук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение.-М.: Додека, 1999.-566с.

  9. А.Қ.,Ахметова Ә.Қ. Қабақова Т.А. Электротехника.-Астана.:Астана полиграфия,2010.752б.

  10. Маликов Р.Ф., Шаяхметов У.Ш. Практикум по компьютерному моделированию электрических схем и явлений.-Уфа.:-БГПУ, 2002.-32с.

  11. Проскуряков В.С.,Соболев С.В.,Хрулькова Н.В. Электротехника: Трехфазные электрические цепи.-Уч. Пособие,Екатеринбург,-2007-24с

  12. Джон Бёрд Электр және электроника негіздері мен технологиясы: Оқулық/ ауд. Н.А.Маженов,Ю.М.Смирнов,О.Маженова.- Алматы.-2013

  13. Свойства p-n-перехода.Полупроводниковый диод.:/https://www.eduspb.com

  14. Полупроводниковые диоды.:

https://Portal.tpu.ru/SHARED/g/GREBENNIKOVVV/umm_disciplines_electronics_1_2/Tab1/Tab/7_Electronics_12_Diodes_2017. pdf


жүктеу/скачать 0,87 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12



©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз
    Басты бет
Lessons
Curriculum vitae
Documents