Бақылау сұрақтары

1. Кирхгофтың бірінші заңын тұжырымда?

2. Кирхгофтың екінші заңын тұжырымда?

3. Қуат балансы деп нені айтады?

4. Потенциалдық диаграмма не үшін қажет?

5. Резистордағы тоққа қосылған кернеуді екі есе арттырса тоқ қалай өзгереді?

6. Үш резистор параллель жалғанған тізбектегі жалпы тоқ саны егер резистордағы тоқты екі есе төмендетсе қалай өзгереді?

7. Қоректендіру көзінің теріс қуаты нені білдіреді?

8. Қуат балансын құрғанда резистивті элементте теріс қуат бола алады ма?

9. Потенциал нүктелерінің бір э.қ.к. көзінен екіншіге ауысқандағы өзгеріп отыруы немен түсіндіріледі?

Зертханалық жұмыс № 3 Тұрақты кернеу кезінде сызықты пассивті элементтері бар тізбектердің электрлік күйін зерттеу

Жұмыстың мақсаты: тоқ қабылдауыштарының тізбектей, параллель және аралас қосылысындағы электр тізбегінің жұмыс принципін талдау.

Жалпы мәліметтер

Жүктемелердің тізбектей қосылуы

3.1 суреті бойынша схемада тізбектей жалғанған үш резистор (олар арқылы бір ғана тоқ өтеді), U кернеуі мен энергияға қосылған.

Сурет 3.1. Кедергілердің тізбектей қосылуы

Кирхгофтың екінші заңы бойынша тізбек үшін:

мұндағы - барлық тізбектің жалпы кедергісі.

Тізбектің жалпы қуаты:

.

Жүктемелердің параллель қосылуы

Схемада (сур. 3.2) резисторлар R₁, R₂, R₃ параллель жалғанған (бір кернеудің астында) және U кернеу көзіне қосылған.

Кирхгофтың бірінші заңы бойынша қарастырылатын тізбек үшін:

Сурет 3.2. Кедергілердің параллель қосылуы

,

мұндағы - тармақ өткізгіштігіне тең тізбектің жалпы өткізгіштігі.

Тізбектің жалпы қуаты:

,

.

Егер тізбекте параллель жалғанған екі кедергі болса, онда

немесе

, ,

. (3.1)

Екінші тармақтың тоғы үшін де:

. (3.2)

(3.1) және (3.2) формулалары жалпы тоқ белгілі болса, ажырасқан жерде тоқты оңай анықтауға мүмкіндік туғызады.

Жүктемелердің аралас қосылуы

Тізбекте (сур. 3.3 (а)) кейбір кедергілер параллель кейбіреулері тізбектей жалғанған. Мұндай тізбектегі тоқтар 3.3 суретінде көрсетілгендей тізбекті кезектеп жинақтау әдісімен есептелінеді:

,

Ι₄

а

R₄

U

U_ab

а)

б)

в)

Сурет3.3Эквивалентті кедергіні есептеу схемасы

Онда тізбектегі жалпы тоқ: .

Кернеу (сур. 3.3 в). Қалған тоқтар:

, .

Қуатттар балансы

Кез-келген электр тізбегінде қуат балансы болады. Энергия көздерінен алынатын қуат қосындысы әрқашан пайдаланылатын қуат қосындысына тең болады.

немесе

.

Егер Е_k көзінің бағыты мен I_k тоқ сәйкес келмесе, онда қозғалтқыш режимінде істеп, қуаты теріс мәнмен алынады.

Жұмыстың мазмұны

1. Тармақталған және тармақталмаған электр тізбектерінің схемаларын жинау.

2. Тұрақты кернеу желісіне кернеу және тоқ мәндерін қосып, тік және жанама әдіспен өлшеулер жүргізу. Реостат тұтынатын қуатты өлшеу.

3. Тәжірибелік берілгендермен қуат балансын тексеру.

Жұмысты орындауға нұсқау

Зертханалық жұмысты орындау үшін тармақталған және тармақталмаған электр тізбектерінің схемаларын жинау қажет (сур.3.4, 3.5., 3.6).

Сурет 3.4 Тоқ қабылдауыштарын тізбектей жалғағандағы электр тізбектерін зерттеу схемасы

Сурет 3.5 Тоқ қабылдауыштарын параллель жалғағандағы электр тізбектерін зерттеу схемасы

Сурет 3.6 Аралас типті тізбекті зерттеу схемасы

Кернеу және кедергі көздерінің мәндері өз бетінше алынады. Ұсынылатын интервал: кернеу – 100…1000 В, реостат кедергісі – 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.

Кесте 3.1 – Тоқ қабылдауыштарын тізбектей жалғағандағы электр тізбектерін есептеу мен өлшеулерінің нәтижесі

Бекітілген				Әдіс	Тәжірибе нәтижесі
Е	R1	R2	R3		I	U1	U2	U3	Rэкв	P
				тура					-	-
				жанама
				тура					-	-
				жанама

Кесте 3.2 – Тоқ қабылдауыштарын параллель жалғағандағы электр тізбектерін есептеу мен өлшеулерінің нәтижесі

Бекітілген				Әдіс	Тәжірибе нәтижесі
Е	R1	R2	R3		I	I1	I2	I3	Rэкв	P
				тура					-	-
				жанама
				тура					-	-
				жанама

Кесте 3.3 – Пассивті элементтерді аралас жалғағандағы тізбектерді есептеу мен өлшеулер нәтижесі

Бекітілген

Әдіс

Тәжірибе нәтижесі

Е

R1

R2

R3

I1

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 I және U туындысы ретінде анықталады, яғни .

Қуат балансын тәжірибелік тексеру нәтижесі әр тізбек үшін кесте түрінде көрсетіледі (кесте 3.4), ондағы:

- қуат;

- жүктемемен тұтынатын қуат;

- қуат балансын тексергендегі қателік.

Кесте 3.4 – Қуат балансын тәжірибелік тексеру

EWB программасында жұмыс барысы :

1) Берілген схемаға сәйкес пиктограмма қатарынан элементтерді таңдап, бір-бірімен жалғап, номиналдарын қойып шығу керек (зерт.жұм. №1,2 қара). Виртуальды тәжірибелер үшін электр тізбектерінің схемалары 3.4, 3.5, 3.6 суреттерінде келтірілген.