Жұмыстың мазмұны
Тармақталған және тармақталмаған электр тізбектерінің схемаларын жинау.
Тұрақты кернеу және тоқ мәндерін қосып, тік және жанама әдіспен өлшеулер жүргізу. Реостат тұтынатын қуатты өлшеу.
Тәжірибелік берілгендермен қуат балансын тексеру.
Жұмысты орындауға нұсқау
Зертханалық жұмысты орындау үшін тармақталған және тармақталмаған электр тізбектерінің схемаларын жинау қажет (3.4, 3.5, 3.6 сурет).
3.4-сурет. Тоқ қабылдауыштарын тізбектеп жалғағандағы электр тізбектерін зерттеу схемасы
3.5-сурет. Тоқ қабылдауыштарын параллель жалғағандағы электр тізбектерін зерттеу схемасы
3.6-сурет. Аралас типті тізбекті зерттеу
Кернеу мен кедергі көздерінің мәндері өз бетінше алынады. Ұсынылатын интервал: кернеу 100...1000 В, кедергі 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.
3.1-кесте. Тоқ қабылдауыштарын тізбектеп жалғағандағы электр тізбектерін есептеу және өлшеулерінің нәтижесі
Бекітілген
|
Әдіс
|
Алынған нәтижелер
|
Е
|
I
|
R1
|
R2
|
R3
|
U1
|
U2
|
U3
|
Rэкв
|
P
|
|
|
|
|
|
тура
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жанама
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тура
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жанама
|
|
|
|
|
|
3.2-кесте. Тоқ қабылдауыштарын параллель жалғағандағы электр тізбектерін есептеу және өлшеулерінің нәтижесі
Бекітілген
|
Әдіс
|
Алынған нәтижелер
|
Е
|
I
|
R1
|
R2
|
R3
|
I1
|
I2
|
I3
|
Rэкв
|
P
|
|
|
|
|
|
тура
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жанама
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тура
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жанама
|
|
|
|
|
|
3.2-кесте. Пассивты элементтерді аралас жалғағандағы тізбектерді есептеу және өлшеулерінің нәтижесі
Бекітілген
|
Әдіс
|
Алынған нәтижелер
|
Е
|
I1
|
R1
|
R2
|
R3
|
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 І және U туындысы ретінде анықталады, яғни Р=IU.
Қуат балансын тәжірибелік тексеру нәтижесі әр тізбек үшін кесте түрінде көрсетіледі (3.4-кесте).
-қуат;
-жүктемемен тұтынатын қуат;
-қуат балансын тексергендегі қателік.
3.4-кесте. Қуат балансын тәжірибелік тексеру
-
EWB программасында жұмыс барысы
Берілген схемаға сәйкес пиктограмма қатарынан элементтерді таңдап, бір-бірімен жалғап, номиналдарын қойып шығу керек (№1,2 зерт.жұм. қара). Виртуалды тәжірибелер үшін электр тізбектерінің схемалары 3.4, 3.5, 3.6 суреттерінде көрсетілген.
Бақылау сұрақтары
Электр тізбегінің контуры, түйіні және тармағы деп нені айтады?
Резисторлар аралас жалғанған тізбектің эквиваленттік кедергісі неге тең?
Резисторлар параллель жалғанған тізбектің эквиваленттік кедергісі неге тең?
Резисторлар тізбектей жалғағандағы қуатты анықтайтын формулаларды жаз.
Резисторлар параллель жалғағандағы қуатты анықтайтын формулаларды жаз.
№ 3 – зертханлық жұмыс
Электрлік тізбекті есептеу үшін Кирхгоф заңдарын қолдану.
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 схемаларында Кирхгофтың 1-ші және 2-ші заңдарын қолдануға негізделген.
Есептелінетін тоқтар саны тармақ санына тең – А, түйін саны – Б. А белгісізді есептеу үшін А теңдеуін қарау керек. Кирхгофтың бірінші заңы бойынша (Б-1) теңдеуі құрылады, жетіспейтін теңдеу саны (А-(Б-1)) Кирхгофтың екінші занымен 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 кері бағытталған тоқтар «-» таңбамен алынады.
Ккирхгофтың екінші заңының тұжырымдалуы: тұйықталған контурдағы пассивті элементтеріндегі түсу кернеулерінің алгебралық қосындысы сол контурдағы э.қ.к. алгебралық қосындысына тең болады
мұдағы m-пассивті элементтердің саны.
n – ЭҚК 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 жіне есеептеу. Потенциалды диаграмма деп, тұйықталған контур немесе тізбектің белгілі бір бөлігі бойынша потенциалдарды бөліп тарату графигі болып табылады. Потенциалдық диаграмманы есептеу үшін (токтардың 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. Потенциалдарда есептегенде екі факторды есепке алу керек:
тоқ үлкен потенциалдық нүктеден кіші потенциалдық нүктеге жылжиды;
қоректендіру көзінің ұшында потенциалдың секіруі байқалады, сонымен қатар ұшында жасық жағына қарағанда потенциал жоғары болады.
Мысал ретінде мына схеманы қарастырамыз (2.1-сурет). Тоқты есептеу үшін контурдың және тоқтардың бағытын беріп, Кирхгоф заңдары бойынша теңдеу құрамыз. Берілген схемдағы 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).
2.1-сурет. Потенциалдар есептеуі бойынша электрлік схема
І, ІІ, ІІІ тұйықталған контуры үшін Кирхгофтың екінші заңымен (6-(4-1)) теңдеу құрылады.
Потенциалдық диаграмманы құрып, есептеу үшін (acdf) сыртқы контурды таңдаймыз (2.1-сурет).
а нүктесінің потенциалын жерлестіреміз, сәйкесінше бұл нүктенің потенциалы нөлге тең φа= 0. Сонда:
φb = φа - I2R2
φc = φb + E2
φd = φc - I1R1
φe = φd + E5
φf = φe - I5R5
φa= φf - I6R6
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 болады.
2.2-сурет. Потенциалдық диаграмма
Достарыңызбен бөлісу: |