Жұмысты
орындау
тəртібі
Тəжірибелік
қондырғы
осциллограф
,
дыбыс
генераторы
жəне
вольтметрден
тұрады
.
Жұмысты
бастар
алдында
осы
аспаптардың
алдыңғы
бетінде
орналасқан
басқару
тетіктері
мен
бұрамалардың
атқаратын
қызыметімен
танысу
керек
(
қосым
-
шаларды
қараңыз
).
Зертханалық
жұмыста
синусоидалы
сигналдың
ампли
-
тудасы
мен
жиілігін
өлшеу
жəне
Лиссажу
фигураларын
алу
қарастырылған
.
Лиссажу
фигуралары
дегеніміз
–
өзара
перпендикуляр
екі
тербелісті
қосқан
кезде
пайда
болатын
қорытқы
қозғалыс
траекториясының
графигі
.
Бұл
фигураларды
түтікшенің
верти
-
каль
жəне
горизонталь
ауытқытушы
пластиналарына
əртүрлі
жиіліктердегі
синусоидалы
кернеу
түсіре
отырып
,
осциллограф
экранында
байқауға
болады
.
Осы
кезде
электрондық
сəуле
екі
өзара
перпиндикуляр
ауытқытушы
өрістер
əсерінде
болады
.
Түсірілген
кернеулердің
амплитудасы
,
жиілігі
жəне
фазасына
байланысты
Лиссажу
фигуралары
əртүрлі
формада
болады
.
1-
тапсырма
.
Синусоидалы
сигналды
зерттеу
1.
5-
суретте
көрсетілгендей
,
аспаптарды
өзара
жалғаңыз
(
бұл
тапсырмада
вольтметр
қолданылмайды
).
Электр жəне магнетизм
85
2.
Оқытушы
немесе
лаборант
электр
тізбегінің
дұрыс
жи
-
налғандығын
тексергеннен
кейін
ғана
келесі
тапсырмаларды
орындауға
кірісіңіз
.
5-
сурет
.
Аспаптардың
өзара
жалғануы
3.
Осциллограф
пен
дыбыс
генераторын
қосып
(5-
суреттегі
тізбек
,
тек
вольтметрсіз
),
осциллограф
экранында
дыбыс
гене
-
раторынан
берілген
орнықты
сигнал
алып
дəптерге
сызып
алыңыз
.
4.
Осциллограф
экранындағы
сигналдың
бірнеше
перио
-
дын
осы
экрандағы
торлар
бойынша
өлшеп
алыңыз
.
Осылайша
,
осциллограф
сəулесінің
ауытқу
коэффициентін
горизонталь
бағыт
бойынша
анықтаңыз
жəне
секундтағы
период
санын
есептеңіз
.
5.
Сигнал
периодын
біле
отырып
,
оның
жиілігін
анықтаңыз
жəне
дыбыс
генераторында
көрсетілген
жиілік
мəнімен
салыс
-
тырыңыз
.
6.
Дыбыс
генераторының
жиілігін
өзгерте
отырып
,
өлшеуді
4-5
рет
қайталаңыз
,
алынған
нəтижелерді
1-
кестеге
енгізіңіз
.
1-
кесте
№
Сигнал
периоды
,
бөлік
Сигнал
периоды
,
сек
.
f
, Hz
f
генератор
, Hz
7.
Экранның
жұмыс
бөлігі
аумағында
синусоидалық
сиг
-
налдың
ең
үлкен
вертикаль
өлшемін
орнатыңыз
.
8.
Сигнал
амплитудасын
осциллограф
экранындағы
тор
бөліктерімен
есептеңіз
.
Сəуленің
ауытқу
коэффициентін
верти
-
86
М
.
Қ
.
Досболаев
каль
бағыт
бойынша
,
ал
сигнал
амплитудасын
вольтпен
анықтаңыз
(
сигнал
амплитудасын
өлшеуде
ыңғайлылық
үшін
жазба
генераторын
өшіріп
тастауға
болады
,
ол
кезде
экран
бетіндегі
сигнал
формасы
тік
сызық
болады
).
9.
Дыбыс
генераторы
шығыс
сигналының
эффективті
кер
-
неуін
вольтметр
көмегімен
анықтаңыз
жəне
2
эф
a
U
U
формуласы
бойынша
сигнал
амплитудасын
табыңыз
(5-
суретте
көрсетілген
тізбекті
қолданыңыз
).
Алынған
нəтижені
осцил
-
лограф
экранынан
алынып
есептелген
сигнал
амплитудасымен
салыстырыңыз
.
10.
Дыбыс
генераторының
жиілігін
өзгерте
отырып
,
ампли
-
туданы
өлшеуді
4-5
рет
қайталаңыз
,
алынған
нəтижелерді
2-
кестеге
енгізіңіз
.
2-
кесте
№
f
генератор
,
Hz
Сигнал
амплитудасы
,
бөлік
Сигнал
амплитудасы
,
В
эф
U
а
U
2-
тапсырма
.
Лиссажу
фигураларын
бақылау
1.
6-
суретте
көрсетілгендей
аспаптарды
өзара
жалғаңыз
.
6-
сурет
.
Лиссажу
фигураларын
алу
үшін
аспаптардың
өзара
жалғануы
2.
Дыбыс
генераторлары
сигналдарының
жиіліктерін
өз
-
герте
отырып
(
мысалы
,
мына
қатынастарда
1:1, 1:2, 1:3, 2:1, 2:3)
Электр жəне магнетизм
87
ЭСТ
экранында
орнықты
Лиссажу
фигураларын
алыңыз
жəне
дəптерге
сызып
алыңыз
.
3.
Х
-
пен
У
-
тің
тік
жəне
параллель
өстерімен
Лиссажу
фигураларының
жанамалау
санына
қатысты
сигналдар
жиілі
-
гінің
қатынасын
анықтаңыз
,
алынған
нəтижелерді
3-
кестеге
енгізіңіз
.
4.
Орындалған
жұмыстар
бойынша
қорытынды
жазыңыз
.
3-
кесте
№
f
генератор
,
Hz
Лиссажу
фигурасының
түрі
Фигура
түріне
қарап
анықталған
жиіліктер
қатынасы
Өзін
-
өзі
тексеру
сұрақтары
:
1.
Осциллограф
не
үшін
қолданылады
?
2.
Электронды
сəулелі
түтікшенің
жұмыс
істеу
принципін
түсін
-
діріңіз
.
3.
Осциллограф
сезгіштігі
неге
тəуелді
?
4.
Жазба
генераторының
жұмыс
істеу
принципі
қандай
жəне
не
үшін
қажет
?
5.
Синхрондау
не
үшін
керек
,
атқаратын
қызметі
қандай
?
6.
Осциллограф
көмегімен
зерттеліп
отырған
сигналдың
нақты
мəні
қалай
анықталады
?
7.
Синусоидалы
сигнал
кернеуінің
амплитудалық
жəне
эффек
-
тивті
мəндерінің
арасындағы
айырмашылықты
түсіндіріңіз
.
88
М
.
Қ
.
Досболаев
ҚАРАПАЙЫМ
СЫЗЫҚТЫ
ТІЗБЕКТЕРДЕГІ
ЭЛЕКТРЛІК
ПРОЦЕСТЕРДІ
ГАРМОНИКАЛЫҚ
ЭЛЕКТР
ҚОЗҒАУШЫ
КҮШ
ƏРЕКЕТІ
КЕЗІНДЕ
ЗЕРТТЕУ
Жұмыстың
мақсаты
:
1)
тізбектей
жалғанған
элементтерден
:
а
)
екі
резистордан
(
RR
тізбек
),
ə
)
резистор
жəне
конденсатордан
(
RC
тізбек
),
б
)
резистор
жəне
индуктивтілік
катушкадан
(
RL
тізбек
)
тұратын
тізбектердегі
электрлік
процестерді
зерттеу
.
2)
RL
,
RC
,
RR
тізбектерінің
беріліс
коэффициентін
өлшеу
;
RC
жəне
RL
тізбектерінің
беріліс
коэффициентінің
кіріс
сигналы
жиілігінен
тəуелділігін
зерттеу
;
3)
L
,
C
,
R
тізбектерінің
параметрлерін
бағалау
;
4)
зерттелетін
тізбектердегі
ток
тербелісі
мен
кіріс
кернеуі
арасындағы
фазалар
айырымын
анықтау
.
Қысқаша
теориялық
мəліметтер
Ток
күші
мен
бағыты
уақытқа
тəуелді
өзгеретін
болса
,
ол
айнымалы
деп
аталады
.
Айнымалы
электр
тогының
тізбегі
өзара
параллель
немесе
тізбектей
жалғанған
элементтерден
тұрады
.
Осы
элементтердің
барлығының
қандай
да
бір
кедергілері
болады
жəне
олар
активті
немесе
реактивті
түрге
бөлінеді
.
Егер
ток
элемент
арқылы
өткен
кезде
электр
энергиясы
жылуға
қайтымсыз
түрленетін
болса
,
онда
оның
кедергісі
активті
деп
аталады
.
Егер
де
электр
энергиясының
осындай
шығыны
бол
-
маса
,
элементтің
кедергісі
реактивті
деп
аталады
.
9
Электр жəне магнетизм
89
Активті
кедергіге
резисторды
,
реактивті
кедергіге
сыйым
-
дылық
(
конденсатор
)
жəне
индуктивтілікті
(
катушка
)
жатқызуға
болады
.
Егер
тізбек
элементтері
кедергінің
активті
,
сыйымдылықты
немесе
индуктивтілікті
түрлерінің
біреуіне
ғана
ие
болса
,
онда
олар
идеал
элементтер
деп
аталады
.
Идеал
элементтер
үшін
мына
қатынастар
орындалады
:
RI
U
R
,
;
const
R
(1)
Idt
C
1
q
C
1
C
U
,
;
const
C
(2)
dt
dI
L
E
U
S
L
,
const
L
,
(3)
мұндағы
R
–
резистор
кедергісі
;
C
–
конденсатор
сыйымды
-
лығы
;
L
–
катушка
индуктивтілігі
;
L
C
R
U
U
U
,
,
–
тиісті
эле
-
менттерге
түсетін
кернеу
;
I
–
элемент
арқылы
өтетін
ток
;
q
–
конденсатор
заряды
;
dt
dI
L
E
S
–
индуктивтілік
катушкасы
арқылы
ток
өткенде
осы
катушкада
пайда
болатын
өздік
индукцияның
ЭҚК
.
Тізбек
элементтері
сызықтық
жəне
сызықтық
емес
бола
алады
.
Егер
элемент
кедергісі
тізбектегі
ток
шамасына
немесе
элементтегі
кернеуге
тəуелді
болмаса
,
онда
мұндай
элементті
сызықтық
деп
атайды
.
Сызықтық
элементтерден
құралған
электр
тізбектері
де
сызықтық
деп
аталады
.
Сызықтық
тізбек
-
тердегі
электрлік
процестер
сызықтық
алгебралық
немесе
дифференциалдық
теңдеулермен
бейнеленеді
.
Осы
шартқа
,
мысалы
, (1)-(3)
өрнектері
сай
келеді
.
Егер
барлық
токтар
мен
кернеулердің
өзгеру
заңы
тізбекте
əрекет
ететін
сыртқы
ЭҚК
-
90
М
.
Қ
.
Досболаев
нің
өзгеру
заңымен
тұрақты
шамаға
дейінгі
дəлдікпен
теңесетін
болса
,
сызықтық
тізбектердегі
электрлік
процестер
орныққан
(
стационарлық
)
деп
аталады
.
Ал
бұл
шарт
орындалмаса
,
онда
процестер
өтпелі
деп
аталады
.
Квазистационарлық
шартқа
сай
айнымалы
ток
тізбектерін
-
дегі
электрлік
процестерді
талдағанда
токтың
лездік
мəндеріне
тұрақты
ток
үшін
тағайындалған
Ом
жəне
Кирхгоф
заңдарын
жəне
басқа
ережелерді
де
қолдануға
болады
.
Квазистацио
-
нарлық
шарты
,
айнымалы
токтың
лездік
мəндері
тізбектің
барлық
бөліктерінде
іс
жүзінде
бірдей
дегенді
білдіреді
.
Осы
шарт
баяу
өзгеретін
ток
үшін
,
яғни
оның
лездік
мəні
электрлік
процесс
тізбек
бойымен
таралу
уақыты
ішінде
өзгеріп
үлгер
-
мейтін
ток
үшін
орындалады
.
Егер
T
–
токтың
лездік
мəнінің
өзгеруіне
тəн
уақыт
,
ал
–
ұзындығы
l
тізбек
бойымен
жылдамдықпен
(
шамасы
бойынша
электрмагниттік
ұйытқудың
с
/
м
10
3
с
8
таралу
жылдамдығына
тең
)
электрлік
процестің
таралу
уақыты
болса
,
онда
квазистационарлық
шарты
мына
түрде
жазылады
:
T
.
Осылайша
,
алдағы
уақытта
тізбек
элементтері
идеал
жəне
(1)-(3)
қатынастарына
сəйкес
сызықтық
деп
ұйғарамыз
.
Электрлік
процестерді
орныққан
(
бір
қалыпқа
түскен
),
ал
айнымалы
токтарды
квазистационарлы
деп
санаймыз
.
Тізбектей
жалғанған
R
резистордан
,
C
сыйымдылықтан
жəне
L
индуктивтіліктен
тұратын
электр
тізбегін
қарастырайық
(1-
сурет
).
Айнымалы
ЭҚК
көзінің
(
генератор
)
Г
R
ішкі
кедергісі
жоқ
жəне
тізбекке
кірістегі
оның
E
өрісінің
ЭҚК
-
не
тең
U
кернеу
туғызады
деп
ұйғарайық
,
мұндай
ұйғарымды
Г
R
генератор
кедергісін
қарастырылып
отырған
электр
тізбегі
құрамына
енгізіп
əрқашан
жасауға
болады
.
Электр жəне магнетизм
91
Достарыңызбен бөлісу: |