Электротехника және электроника пәні бойынша "Бір фазалы айнымалы ток тізбегі"

9 -лекция

Бір фазалы айнымалы ток тізбегі

Айнымалы электр тогы.Айнымалы токты квазистационарлық деп те айтуға болады, яғни  ток күшінің лездік мәні тізбек ағынының барлық жерінде бірдей жүреді, себебі өзгеріс  өте жәй өтеді. Ал электромагниттік өзгерістер тізбек бойымен жарық жылдамдығына тең жылдамдықпен тарайды. Квазистационарлық тоқтардың лездік мәніне Ом заңы және Кирхгоф ережелері орындалады. Уақыт аралығында тізбектегі токтың бағыты өзгеріп отыратын болса, ондай токты айнымалы ток дейміз. Мысалы, біздің елдегі өндірістік токтың жиілігі   Гц, ол токтың бір секундта ток көзі мен оны пайдаланушының арасында бағытының 50 рет өзгеріп отыратындығын көрсетеді..

Кернеуі  заңдылықпен өзгеретін, айнымалы ток көзіне

жалғанған кедергіні қарастырайық. Ом заңы бойынша (квазистационарлық ток үшін).

,   

мұндағы  - токтың амплитудалық мәні. Бұл тізбектегі ток пен кернеудің арасындағы қатынасты көрсету үшін векторлық диаграмманы пайдаланымыз. Бұл ток пен кернеудің фазаларының ығысуы нольге тең.

Айнымалы ток көзіне жалғанған индуктивті катушканы қарастырайық. Тізбектегі өздік индукция электр қозғаушы күші,  ; сонда бұл тізбек үшін Ом заңы былай жазылады,  

;                        ,

Сыртқы кернеу индуктивтілік  катушкіге түсетін болғандықтан, бұдан  - бұл катушкіге түсетін кернеу                              

бұл өрнектен                   аламыз,  оны  интегралдаймыз

мұнда  - ток амплитудасы, ал -реактивті индуктивті кедергі деп аталады.  өрнегін (2.10) өрнекті ескере отырып, (2.9) –ге қойсақ, индуктивтілік катушкаға түсетін кернеу

формулаларды салыстыратын болсақ, катушкаға түсетін кернеу  , катушка арқылы өтетін токтан    фазаға алда, яғни өзып отырады. Бұл векторлық диаграммада көрсетілген.

3.Айнымалы ток көзіне қосылған конденсаторды қарастырайық.

Конденсаторды айнымалы ток көзіне қосса, онда зарядталып, разрядталып отырады. Конденсаторға түскен сыртқы кернеу  .

Ток  күші  

мұндағы          - токтың амплитуалық мәні, ал  -реактивті сиымдылық кедергісі деп аталады. . Конденсатордың астарларының арасындағы кернеудің түсуі.

                                                                                        

(2.12) және (2.13)  формулалардан тізбектегі кернеудің түсуі фазасы жағынан конденсатор арқылы өтетін токтан  - ге кейін қалады. Бұл векторлық диаграммада  көрсетуге болады.

Айнымалы ток гарфигі

Бір фазалы айнымалы ток генераторы