2.5 Бақылау сұрақтары:

1. Беттестіру әдісінің негізінде қандай принцип қолданылады? Оның маңызын анықтаңыз.

2. Егер тізбекте бірнеше қорек көзі болса, онда тізбек элементтеріндегі токтар мен кернеулер қалай тұзеледі?

3. Беттестіру әдісі бойынша тізбек элементтерінің токтары мен кернеулері қалай анықталады?

4. Беттестіру әдісі бойынша тізбек элементінің қуатын неге анықтауға болмайды?

5. 2.5-суреттегі сұлбаның токтарын есептеу үшін «бөтен кедергінің» әдісін қолдануға болатындығын дәлелдеңіз

2.5-сурет

6. Тізбектегі элементтердің параметрлері:

Тармақтардағы токтарды беттестіру әдісімен есептеңіз.

№3 Зертханалық жұмыс

Қабылдағыштары бірізді жалғанған синусоидал токтың электр тізбектері

Жұмыстың мақсаты:

1. Резистивті, индуктивті және сыйымдылықты элементтерден тұратын бір фазалы синусоидал ток тізбегіндегі электрлік шамалардың мәндік және фазалық қатынасын анықтау;

2. Бірізді тізбектердің резонанстық күйге түсу шарттарын талдау, резонанстық жиілігін анықтау, контурдың сапалығын зерттеу;

3. Кернеуді, токты, олардың фазалық ығысуын, периодты және жиілікті осциллографпен өлшеуді ұйрену.

1. Қысқаша мағлұматтар

Синусоидал токтың тізбегіндегі қабылдағыштар үш тұрге бөлінеді. Олардан ток жүрген кезде жұмыс істеледі және магнит өрісі мен электр өрісі қоздырылады. Электр қабылдағышқа берілген электр энергиясы басқа бір энергияға түрленеді (мысалы: жылу, механикалық, химиялық, т.с.с.) және магнит пен электр өрісінің энергияларына.

Электр қабылдағыштардың кедергісі (R), индуктивтілік (L) және сыйымдылық (С) деп аталатын параметрлері олардың осы қасиеттерін сипаттайды.

Синусоидал токтардың тізбектерін зерттегенде осы қабылдағыштарды идеал резистор (R), идеалды индуктивті (L) және сыйымдылық (С) элементтердеп есептейміз.

Идеал резисторде ток пен кернеу фазалас болады, яғни олар бір уақытта нөлге тең, бір уақытта өсіп не кеміп отырады, ал электр энергиясы жылу энергиясына түрленіп тізбекке қайтып келмейді. Сондықтан мұндай элементті активті деп атаймыз.

Егер идеал резисторді синусоидал кернеу көзіне қоссақ, онда оның кернеуі мен тогы (3.1-сурет).

Кешенді түрінде

немесе , себебі .

Кернеу мен токтың ығысу фазасы , Ом заңы бойынша резистордың активті кедергісінемесе,

ал активті қуаты Вт.

3.1-сурет. Токпен кернеудің синусоидал өзгеру графиктері

Тек қана индуктивтік қасиеті бар элементті (R=0; Х_с=0) идеал индуктивті элемент деп атайды. Бұл элементте электр энергиясы магнит өрісінің энергиясына түрленеді.

Идеал индуктивті элементтің кернеу мен тогы (3.2-сурет)

Кешенді түрінде

Фазалық ығысу бұрышы .

Ом заңы бойынша идеал индуктивті элементтің кедергісі, Х_L

3.2-сурет. Токпен кернеудің өзгеру графиктері.

немесе

Мұнда – реактивтік кедергісі.

Егер тек қана сыйымдылық қасиеті бар элемент болса, онда оны идеал сыйымдылықты элемент деп атайды (R=0; L=0). Бұл элементте электр энергиясы өрісінің энергиясына түрленеді.

Идеал сыйымдылықты элементтің кернеуі мен тогы (3.2-сурет)

Кешенді түрінде

Фазалық ығысу бұрышы .

3.2-сурет. Токпен кернеудің өзгеру графиктері.

Ом заңы бойынша сыйымдылықты элементтің кедергісі, Х_C

немесе ;

Мұнда - реактивті сыйымдылықтық кедергі.

2. Дайындық жұмысына тапсырма және жұмысты орындау тәртібі

3.2.1. Идеал резистор және индуктивтік элементтер бірізді қосылған тізбекті синусоидал кернеу көзіне қосу керек (3.2-сурет).

3.2-сурет. Резистор мен индуктивтік элементтер бір ізді қосылған.

Кирхгофтың екінші заңы бойынша

Кернеулердің орнына токпен кедергілерді қойсақ

Мұнда -тізбектің толық кедергісі кешенді түрінде, яғни, ал токпен кернеудің фазалық ығысым бұрышыал.

3.2-суретте көрсетілген сұлбаны жинаңыздар. Сұлбаға кернеу беріңіздер де, оның жиілігін өзгерте отырып, тізбектегі токпен элементтердегі кернеулерді өлшеңіздер. Өлшеу нәтижелерін 3.1-кестеге жазыңыздар.

3.1 кесте

, кГц	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	1,0	1,2	1,4
, B
, B
I , мА

3.1-кестедегі деректер бойынша 3.2-кестеге жазыңыздар. Белгілі бір жиілік үшін тізбектің топографиялық диаграммасын сызыңыздар.

3.2 кесте

, кГц	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	1,0	1,2	1,4
R, Oм
ХL, Oм
L, мГн
, Oм
, град

3.2.2 Идеал резистор және сыйымдылық элемент бірізді қосылған тізбекті синусоидал кернеу көзіне жалғастыру керек (3.3-сурет).

3.3-сурет. резистор мен сиымдылықты элемент бірізді қосылған.

Тізбекке Кирхгофтың екінші заңын қолдансақ

,

мұнда .

Яғни , ал токпен кернеудің фазалық ығысым бұрышы.

3.3-суретте көрсетілген сұлбаны жинаңыздар. Сұлбаға кернеу беріңіздер де, оның жиілігін өзгерте отырып, тізбектің тогымен элементтердегі кернеулерді өлшеңіздер.

Өлшеу нәтижелерін 3.3-кестеге жазыңыздар.

3.3-кесте

, кГц	0,4	0,6	0,7	0,8	1,0	1,2	1,4	1,5
, B
, B
I , мА

3.3-кестедегі деректер бойынша 3.3-суретте көрсетілген сұлба элементтерінің параметрлерін есептеңдер.

Есептеу нәтижелерін 3.4-кестеге жазыңыздар. Белгілі бір жиілік үшін тізбектің топографиялық диаграммасын сызыңдар.

3.4-кесте

, кГц	0,4	0,6	0,7	0,8	1,0	1,2	1,4	1,5
R, Oм
ХC, Oм
C, мкФ
, Oм
, град

3. Өлшеу нәтижелерін өндеу

1. 3.1; 3.2; 3.3; 3.4-кестедегі деректер бойынша ;;;;;;; жиіліктік сипаттамаларының графиктерін сызыңыздар.

2. Зертханалық жұмыс бойынша қорытынды жасаңыздар.

3. Бақылау сұрақтары мен тапсырмалары:

1. Резистор деген не? Оның негізгі қасиеті қандай? Идеал резистордың кернеу мен токтың фазалық ығысу бұрышы неге тең?

2. Индуктивті элемент деген не? Оның негізгі қасиеті қандай? Идеал индуктивті элементте кернеу мен токтың фазалық ығысу бұрышы неге тең?

3. Конденсатор (сыйымдылық элементі) деген не? Оның негізгі қасиеті қандай? Идеал сыйымдылықты элементте кернеу мен токтың фазалық ығысу бұрышы неге тең?

4. Тізбектің кіріс лездік кернеуінің теңдеуі .

- параметрлерін анықтау керек.

5. Лездік токтың теңдеуін жазу керек, егер айнымалы токтың әрекеттік мәні I=2.9 A, ал бастапқы фазасы тең болса.

6. Айнымалы токтың амплитудалық және әрекеттің мәндерін анықтау керек, егер t=0 уақытында тізбекте ағатын лездік токтың шамасы , ал теңдеуіболса.

7. Суретте берілген а) және в) сұлбалардың векторлық диаграммаларын сызу керек.

а)в)

8. Кедергісі R=20 Ом тең резистор айнымалы кернеу көзіне қосылған. Тізбектің лездік тогын есептеп, векторлық диаграммасын сызу керек, егер кернеудің лездік шамасын белгілейтін теңдеу тең болса.

9. Резистор мен конденсатор бірізді қосылған тізбектегі лездік токтың теңдеуі . Элементтердің параметрлері: R=100 Ом; С=318 мкФ. Тізбектің лездік кернеуін есептеп, векторлық диаграммасын сызу керек.

№4 Зертханалық жұмыс