![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Лекция 4. Айнымалы ток бағыты мен шамасы периодты түрде өзгеріп отыратын электр тогы.
Айнымалы ток бағ ыты мен шамасы периодты тү рде ө згеріп отыратын электр тогы. Ең кө п таралғ ан синусоидты айнымилы тоқ, онық лездік мә ндері уақ ыт бойынша синус немесе косинус заң ы бойынша ө згереді.
U0 жә не I0 – кернеудің жә не тоқ тың максимал (амплитудалық) мә ндері, ω t – тоқ тың фазасы, ω = 2π ν – айнымалы кернеудің жә не тоқ тың циклдық жиілігі Тә жірибеде жай жә не неғ ұ рлым маң ызды жағ дайда айнымалы ток кү шінің лездік мә ні (
Сондай жиіліктегі кернеу де синусоидалық заң бойынша ө згереді:
.
Айнымалы ток кү ші сипаттамасының негізіне айнымалы токтың орташа жылулық ә серін, осындай ток кү ші бар тұ рақ ты токтың жылулық ә серімен салыстыру алынғ ан. Айнымалы ток кү шінің осындай жолмен алынғ ан мә ні ә серлік мә н (немесе эффективтік) деп аталады ә рі ол период ішіндегі ток кү ші мә нінің математикалық орташа квадратын кө рсетеді. Айнымалы токтың ә серлік кернеу (U) мә ні де осы сияқ ты анық талады. Ток кү ші мен кернеудің осындай ә серлік мә ндері айнымалы Мұ ндай айнымалы токтың ә серлік мә ндері мынағ ан тең болады:
Айнымалы ток тізбегінде индуктивтілік не сыйымдылық тың болуына байланысты ток кү ші (
Индуктивтілік те сыйымдылық та болмайтын тізбекте ток фаза бойынша кернеумен сә йкес келеді
Токтың ә серлік мә ндеріне арналғ ан Ом заң ы мұ ндай тізбекте тұ рақ ты ток тізбегіндегідей пішінде болады:
Техникада айнымалы ток деп ток кү ші мен кернеудің период ішіндегі орташа мә ні нө лге тең болатын периодты ток тү сініледі. Айнымалы ток байланыс қ ұ рылғ ыларында (радио, теледидар, телефон т.б.) кең інен қ олданылады. Дү ние жү зі елдерінің кө пшілігіндегі жә не Қ азақ стандағ ы электр энергетикалық жү йелерде пайдаланылатын стандартты жиілік — 50 Гц, ал АҚ Ш-та 60 Гц. Байланыс техникасында жиілігі жоғ ары (100 кГц-тен 30 ГГц-ке дейін) айнымалы ток пайдаланылады. Арнайы мақ сат ү шін ө ндіріс орындарында, медицинада жә не ғ ылым мен техниканың басқ а салаларында ә р тү рлі жиіліктегі айнымалы ток, сондай-ақ импульстік ток қ олданылады.
Реактивті кедергілер ә сер етіп отырғ ан айнымалы тоқ қ а калай тә eелді екенің еске тү сірейік. Катушка ү шін бұ л тә уелділік келесі тү рде болады: Формуладан кө рініп отырғ андай, жиілік жоғ арлағ ан сайын, катушканң реактивті кедергісі жоғ арлайды. Конденсатор ү шін тә уелдә лә к келесә тү рде болады: Индуктивтілікпен салыстырғ анда, конденсаторда керсінше – жиілік жоғ арлағ ан сайын, реактивті кедергі азаяды.
Суретте катушканың XL жә не конденсатордың ХC реактивті кедергілерінің ω циклдық (айналмалы) жиіліктен тә уелділіктері графикалық тү рде, сонымен қ атар, олардың ХΣ алгебралық қ осындысының ω жиіліктен тә уелділік графигі келтірілген. Сонда график тізбектей тербелмелі контурдың жалпы реактивті кедергісінің жиіліктен тә уелділігін кө рсетеді.
Тізбектің осы жиілігінде тек катушкадағ ы омдық шығ ындармен (яғ ни катушканың орамдарының ө ткізгіштерінің активті кедергі) жә не тоқ кө зінің ішкі кедергісімен шектелетін тоқ тың максимумы байқ алады. Бұ л қ ұ былыс резонанс деп аталады, ал резонанс байқ алатын жиілікті резонанстық жиілік немесе тізбек тербелісінің меншікті жиілігі деп атайды. Резонанс – қ оздырушы кү ш жиілігі мен еріксіз тербелістің жиіліктері сә йкес келгенде еріксіз тербелістің амплитудасының кү рт ө суі. Сонымен қ атар графиктен кө рініп отырғ андай, резонанс жиілігінен тө менгі жиіліктерде тізбектей тербелмелі контурдың реактивті кедергісі сиымдылық ты, ал жоғ арғ ы жиіліктерде - индуктивті. Ең резонансты жиілік Томсон формуласынан қ ортылады:
Суретте, U амплитудасы бар идеал генераторғ а жалғ анғ ан R шығ ыны ескерілген тербелмелі контур келтірілген. Толық кедергі (импеданс): Z = √ (R2+XΣ 2), мұ нда XΣ = ω L-1/ω C. Резонанстық жиілікте, катушканың XL = ω L жә не конденсатордың ХС= 1/ω С реактивты кедергілері модуль жағ ынан тең болғ ан кезде, XΣ мә ні нолге айналып, тізбек кедергісі тек активті болады, ал тізбектегі тоқ I= U/R қ атынасымен анық талады. Бұ л жағ дайда кернеулер ө зара тең болады UL = UС = IXL = IXС.
Басқ а жиіліктерде - олар тоқ амплитудасымен жә не XL жә не XС реактивті кедергілердің модульдер санымен анық талады. Сондық тан да тізбектей тербелмелі контурдың резонансын кернеулер резонансы деп аталады. Контурдың резонанстық жиілігі дегеніміз контурдың кедергісі таза активті (резистивті) (резистивті) болғ андағ ы жиілікті айтамыз.
|