лекция электротехника қазақша. Электротехниканы теориялы негіздері Глоссарий (сздік, анытама)
 Скачать 0.58 Mb.
|
|
ДӘРІСТІК КЕШЕН Электротехниканың теориялық негіздері Глоссарий (сөздік, анықтама) Электромагниттік процестер кернеу, ЭҚК, ток көзі кекілді интергралды түсініктермен сипатталатын процестер. Электр тізбегі нақты бір қызметті атқаратын тізбектің элементі деп аталатын жеке бөлшектерден құралады. Тізбектің негізгі элементі болып электр энергиясының ток көздері мен қабылдағыштар болып табылады. Электр энергиясын өткізетін электротехникалық құралдарды генераторлар немесе электр энергиясының көзі деп аталады, ал оны тұтынатын құралдар – қабылдағыштар деп аталады. Әр элементте басқа элементтерімен жалғауға болатын қысқыштарды (полюстер) көруге болады. Элементтердің екі немесе көпполюсті түрлері болады. Электр тізбегіндегі барлық элементтерді активті немесе пассивті деп бөлуге болады. Құрамында электр энергиясының көзі болса, активті, ал энергия ыдыраса (резмсторлар) немесе жиналса (индуктивті катушка немесе конденсаторлар) элементтер пассивті деп аталады. Егер элементтер сызықты дифференциалмен немесе алгебралық өрнектермен сипатталса онда сызықты, ал кері жағдайда сызықты емес деп атайды. Теңдеулерде айнымалыларды, оның туындыларын және интегралдарын байланыстыратын коэффициенттер параметрлердің элементтері деп аталады. Егер тізбекте тек қана сызықты элементтер болса, ондай тізбектер сызықты деп аталады. Дәріс -1 Дәріс тақырыбы: НЕГІЗГІ АНЫҚТАМАЛАР, ТҮСІНІКТЕМЕЛЕР ЖӘНЕ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІНІҢ ТЕОРИЯСЫНЫҢ ЗАҢДАРЫ. 1.1 Дәрістің мақсаты: Электр тізбектерінің теориясының негізгі анықтамалары мен түсініктемелерімен таныстыру. 1.2 Тақырып бойынша қарастырылатын сұрақтар: 1 Электр тізбегі және элементтері. 2 Ток күші. Кернеу. Кедергі. 3. Индуктивтік. Сыйымдылық. 4 Ом заңы 5 Кирхгоф заңдары. 6 Джоуль-Ленц заңы. Дәрістің тезисі 1 сұрақ: Электр тізбегі және элементтері. Электр тізбегі деп электромагниттік процестері кернеу мен ток күші көмегімен сипатталатын электр тогын жүргізуге арналған қондырғылар жиыны. Электр тізбегіндегі электромагниттік процестерді ток, кернеу, кедергі, ЭҚК, индуктивтік, сыйымдылық түсініктерінің көмегімен сипаттауға болады. Электр тізбектерінің элементтері деп электротехникалық қондырғылардың электрлік және магниттік қасиеттерін сақтайтын үлгілері. 2 сұрақ: Ток күші. Кернеу. Кедергі. Электр тогы – электр зарядтарының бағытталған қозғалысы. Өткізгіштің көлденең қимасы арқылы тасымалданатын зарядты бөлшектердің уақыт аралығына тең шама.  Электр тогының бағыты бар. Ол оң зарядтың бағыты. Металдар мен вакуумдық құралдарда электр тогы дегеніміз теріс зарядталған бөлшектердің (электрон) қозғалысы. Электролиттерде электр тогы дегеніміз оң және теріс зарядтардың (иондардың) қозғалысы. Кернеу - өткізгіштің екі ұштарының арасындағы потенциалдардың айырмасы.  Электртехника құрылғыларында вольтпен өлшенетін кернеулер әртүрлі: стандартты кернеу 127-220 В., трамвай мен темір жолының арасындағы кернеу 600 В., найзағай жарқылы кезінде пайда болған кернеу 100000 кВ. Кедергі – тізбектің идеал элементі.  .Кедергі арқылы өтетін токтың осы кедергідегі кернеуге тәуелділік графигі вольт-амперлік сипаттама деп аталады. Сызықтық кедергі ток осіне көлбеулік түзуінің тангенс бұрышына пропорционал. 3 сұрақ: Индуктивтік. Сыйымдылық. Магнит өрісінің негізгі қатысын магнит ағыныңы үздіксіздік принципі сипаттайды.  . - магнит ағыны - магнит өрісінің индукциясы - ауданТогы бар контурдың магнит өрісін магниттік ілінісу сипаттайды.  . - контурдың шумақ саны, k=1, 2, 3 … n4 сұрақ: Ом заңы. 1827 жылы неміс физигі Ом тұжырымдады. Ом заңы өткізгіш арасындағы ток күші, кернеу, кедергіні байланыстырады. Математикалық жазбасы:  .Заңдағы тәуелділікті вольт-амперлік сипаттама арқылы көрсетуге болады.  а – түзу сызықты екіполюстік. б – ток күші артқанда, кедергі артады. в - ток күші артқанда, кедергі кемиді. 5 сұрақ: Кирхгоф заңдары. 1845 жылы неміс физигі Кирхгоф электр тізбегінің тепе-теңдік шарттарын тұжырымдады. Кирхгофтың бірінші заңы. Тізбектің кез-келген түйіндегі токтардың қосындысы нольге тең.  немесе  Түйінге келетін токтардың қосындысы кететін токтардың қосындысына тең. Кіретін токтың таңбасы - оң, ал шығатын токтың таңбасы – сол. Суреттегі түйінге келетін токтарды көрсетейік: а суреті -  ,б суреті   Кирхгофтың бірінші заңы. Тұйық контурдағы кернеулердің алгебралық қосындысы нольге тең.  немесе  .Тұйық контурдағы кернеулердің алгебралық қосындысы ЭҚК-нің алгебралық қосындысына тең.  .Кернейдің бағыты токтың бағытымен бағыттас болса – оң таңба, ал қарсы болса– теріс таңбаны аламыз. Мысалы, заңды қолдану үшін мына контурды қарастырайық.  Токтың бағыты сағат тілінің бағытымен бағыттас, таңбаларын ескеріп мынаны жазамыз:  немесе  .6 сұрақ: Джоуль-Ленц заңы. 1844 жылы орыс академигі Ленц және ағылшын физигі Джоуль жылудың электр тогымен бөліну заңын тұжырымдады.  немесе  Қуатты мына өрнекпен анықтайды:  1.3 Өзін - өзі бақылауға арналған тапсырмалар: 1 Электр тізбегі және элементтері. 2 Ток күші. Кернеу. Кедергі. 3. Индуктивтік. Сыйымдылық. 4 Ом заңы 5 Кирхгоф заңдары. 6 Джоуль-Ленц заңы. 1.4 Әдебиеттер тізімі. Негізгі әдебиеттер: /1-5/ Қосымша әдебиеттер: /6-10/ Дәріс - 2 Дәріс тақырыбы: ТҰРАҚТЫ ЭҚК ЖӘНЕ ТОКТАРЫ БАР ЭЛЕКТР ТІЗБЕГІН ЕСЕПТЕУДІҢ ҚАСИЕТТЕРІ МЕН ӘДІСТЕРІ. 2.1 Дәрістің мақсаты: Тұрақты токты есептеудің әдістерімен таныстыру. 2.2 Тақырып бойынша қарастырылатын сұрақтар: 1 Потенциалды диаграмма. 2 Қарапайы тізбекті есептеу. 3 Күрделі тізбекті есептеу. 4 Электр тізбегінің қуаттарының балансы. Дәрістің тезисі 1 сұрақ: Потенциалды диаграмма. Потенциалды диаграмма деп тізбек бөлігімен немесе тұйық контур бойымен потенциалдың таралу графигін айтады. Абцисса осіне (х) кедергіні, ал ордината осіне (у) потенциал салынады.  Тізбектің потенциалды диаграммасы:  2 сұрақ: Қарапайы тізбекті есептеу. Бір контурдан тұратын тізбекті есептеу үшін Кирхгофтың екінші заңын түрлендіруге болады:  осыдан  Егер контурда ЭҚК мен ішкі кедергісі болса,онда өрнек төмендегідей болады:  .3 сұрақ: Күрделі тізбекті есептеу. Электр тізбегіндегі пассивті екіполюстік тізбектей немесе параллель жалғанбаса тізбекті күрделі тізбек деп атауға болады. Осындай тізбектерді Кирхгоф заңдарымен және арнайы әдістермен анықтауға болады. Контурлық токтар әдісі. Бұл әдіс ағылшын физигі Максвелл тұжырымдаған. Тізбектің әр контурында өзінің контурлық тогы болады. Контурлық токты контурлық токтар әдісі бойынша анықтау үшін: тізбектің тармақ, түйін, контур санын анықтау тармақтардағы токтың бағытын және контурдағы токтың бағытын таңдап алу. Кирхгофтың 1-ші заңы бойынша түйінге әсер ететін токтардың алгебралық қосындысын жазу. сан мәндерін қойып теңдеулер жүйесін жазамыз теңдеуді матрицалық формада шешу негізгі және қосымша анықтауыштарды анықтау. шыққан қосымша анықтауышты негізгіге бөліп тізбек түйіндеріндегі токтарды табамыз. солар арқылы тармақтардағы токтарды тауып, заңды негізге алып жазылған теңдеуге қойып тексереміз. Түйіндік потенциалдар әдісі. Контурлық токты түйіндік потенциалдар әдісі бойынша анықтау үшін: тізбектің тармақ, түйін, контур санын анықтау тармақтардағы токтың бағытын және контурдағы токтың бағытын таңдап алу. Кирхгофтың 1-ші заңы бойынша түйінге әсер ететін токтардың алгебралық қосындысын жазу. сан мәндерін қойып теңдеулер жүйесін жазамыз теңдеуді матрицалық формада шешу негізгі және қосымша анықтауыштарды анықтау. шыққан қосымша анықтауышты негізгіге бөліп тізбек түйіндеріндегі токтарды табамыз. солар арқылы тармақтардағы токтарды тауып, заңды негізге алып жазылған теңдеуге қойып тексереміз. сұрақ: Электр тізбегінің қуаттарының балансы. Джоуль-Ленц заңына сәйкес жұмыс мынаған тең:   Тұрақты ток тізбегіндегі тізбектің қуаты:  немесе  . Тізбек қуатының балансы:  . 2.4 Әдебиеттер тізімі. Негізгі әдебиеттер: /1-5/ Қосымша әдебиеттер: /6-10/ Дәріс -3 Дәріс тақырыбы: БІРФАЗАЛЫ СИНУСОИДАЛЫ ТОКТЫҢ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІ. КИРХГОФ ЗАҢДАРЫ, АЙНЫМАЛЫ ТОКТЫҢ ТАРМАҚТАЛҒАН ЖӘНЕ ТАРМАҚТАЛМАҒАН ТІЗБЕКТЕРІ. 3.1 Дәрістің мақсаты: Бірфазалы синусоидалы токтың электр тізбектерінің анықтамалары мен заңдарын оқыту. 3.2 Тақырып бойынша қарастырылатын сұрақтар: 1 Негізгі түсініктері мен анықтамалары 2 Синусоидалы кернеудің генераторының жұмыс істеу принципі. 3 Синуоидалы тогы бар тізбектегі активті кедергі. Дәрістің тезисі 1 сұрақ: Негізгі түсініктері мен анықтамалары Күрделі сигналды құрастырушының қарапайым формасы уақыттың синусоидалы функциясы болады. Синусоидалы кернеу электр тізбегінің негізгі қорек кернеуі болады. Период деп электр тогының лездік мәндері қайталанатын уақыттың өзгерісі.  Перидты токтың теңдеуі:  ,мұндағы k – кез-келген сан, T – айнымалы токтың периоды. Бір секундтағы ток периодының саны жиілік деп аталады. Жиілік периодқа кері шама.  Жиіліктің өлшеу бірлігі герц (1 Гц). Жиіліктің диапазондары төмендегідей: 1) техникалық жиілік 50 ден 500 Гц аралығында, 2) дыбыстық жиілік 10 кГц-ге дейін, 3) жоғарғы жиілік 10 кГц бастап жоғары. 2 сұрақ: Синусоидалы кернеудің генераторының жұмыс істеу принципі.  Техникалық жиіліктегі синусоидалы кернеудің генераторы ретінде электромагнитті генератор қолданылады. Дыбыстық және радиожиіліктердің көзі ретінде шамды және жартылайөткізгішті генераторлар қолданылады. Кез келген генераторлар синусоидалы кернеудің немесе синусоидалы токтың генераторы ретінде қолданылады. Шаманың гармоникалық өзгергендегі ең үлкен мән амплитуда деп аталады.  ЭҚК-нің лездік мәні  Бұрыштық жылдамдықтың электр градусымен анықталса, ол бұрыштық үдеу деп аталады.  3 сұрақ: Синуоидалы тогы бар тізбектегі активті кедергі.. Кернеуі u=Um sin ωt болатын генератор қосқышына активті кедергісі бар резистор қолданылған. Токтың және кернеудің бағыттары бағыттас. Ом заңына сәйкес қосқыштағы кедергі мынаған тең:  ,мұндағы  .Активті кедергідегі ток та синусоидалы, активті кедергіде ток синус заңымен өзгерсе, кернеуде осы заңмен өзгереді.  3.3 Өзін - өзі бақылауға арналған тапсырмалар: 1.Период пен жиілік деп нені айтады? 2.Синусоидалы кернеу өзгереді? 3.Айнымалы токтың Ом заңы. 4.Активті кедергі анықтамасы. 3.4 Әдебиеттер тізімі Негізгі әдебиеттер: /1-5/ Қосымша әдебиеттер: /6-10/ Дәріс -4 Дәріс тақырыбы: БІРФАЗАЛЫ СИНУСОИДАЛЫ ТОКТЫҢ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІ. КИРХГОФ ЗАҢДАРЫ, АЙНЫМАЛЫ ТОКТЫҢ ТАРМАҚТАЛҒАН ЖӘНЕ ТАРМАҚТАЛМАҒАН ТІЗБЕКТЕРІ. 4.1 Дәрістің мақсаты: Cинусоидалы токтың электротехниканың негізгі заңдары. 4.2 Тақырып бойынша қарастырылатын сұрақтар: 1 Индуктивтіліктегі синусоидалы ток 2 Сыйымдылықтағы синусоидалы ток 3 Айнымалы ток тізбегіндегі кернеу. Дәрістің тезисі 1 сұрақ: Индуктивтіліктегі синусоидалы ток Кернеудің лездік мәні мен токтың лездік мәнін анықтайтын өрнек алынған.  .  Индуктивтілік синус заңымен өзгерсін:  Сонда  , Индуктивтіліктегі кернеу амплитудасы  Сонымен индуктивтіліктегі синусоидалы токка кернеу синусоидалы екнін көреміз.  .  ωL көбейткіші индуктивтілік кедергі деп аталады. Оммен өлшеніп ХL-мен белгіленеді:  Индуктивтілік кедергі ХL, активті кедергіден айырмашылығы бар. |