"Электротехниканың теориялық негіздері" пәнінен зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулық

Білім және ғылым министрлігі

Маңғыстау энергетикалық колледжі

Сарсен Р.Н

Электротехниканың теориялық негіздері

1302000- «Автоматтандыру және басқару » мамандығы бойынша күндізгі оқу формасының 2- курс студенттеріне зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулық.

Ақтау, 2016 ж

Білім және ғылым министрлігі

Маңғыстау энергетикалық колледжі

Сарсен Р.Н

Электротехниканың теориялық негіздері

1302000- «Автоматтандыру және басқару » мамандығы бойынша күндізгі оқу формасының 2- курс студенттеріне зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулық.

Ақтау, 2016 ж

Сарсен Р.Н. Электротехниканың теориялық негіздері. Зертханалық жұмыстар орындауға арналған әдістемелік нұсқаулық. Ақтау, 2016 ж. 40 с

Бұл әдістемелік нұсқаулық 1302000- «Автоматтандыру және басқару » мамандығы бойынша күндізгі оқу формасының 2- курс студенттеріне зертханалық жұмыстарды орындауға арналған. Нұсқаулықта жұмыс бағдарламасында 40 сағат көлемінде берілген, зертханалық жұмыстарға арналған жұмыстың нөмірі, жұмыстың атауы, жұмыстың мақсаты, қысқаша теориялық мәліметтер, сызбалар мен суреттер, кестелер, жұмыс істеу әдістері, орындау тәртіптері, өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар, керекті аспаптар мен жабдықтар, нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

Маңғыстау энергетикалық колледжі, 2016 ж

КІРІСПЕ

Зертханалық жұмысқа дайындық.

Зертханалық жұмыстар- тәжірибелі оқытудың бір түрі болып табылады. Оның мақсаты- теорияда оқыған электротехниканың заңдылықтарын тәжірибелі тексеру, электр тізбектерін жинақтауға тәжірибе жасау, электр өлшеуіш аспаптары мен құралдарын қолдануды үйрену.

Зертханалық жұмысқа ойлы көзбен қарау, оқушыларға дұрыс қорытынды жасауға , нәтижелерді тәжірибелі тексеруге,кейбір қиын емес есептеулерді өзбетінше шешуге үйрену.

Келесі зертханалық жұмысқа тапсырманы, оның орындалуына бірнеше күн қалғанда беріледі. Себебі, жұмыстың нақты да дәл орындалуы және оқушылардың жұмысқа дайындалуы үшін:

1. Кітаптағы өтілген немесе жазылған теориялық конспектті қайталау.

2. Зертханалық жұмыс пен танысу. Арнайы жұмыс дәптеріне жұмыстының аты мен нөмірін жазу, аспаптар мен есептеу нәтижелерін жазу үшін кестелер сызу,графикалық тұрғызулар қажет болған жағдайда, миллиметрлік қағаздар дайындау қажет.

3. Жұмыстың мақсатын біліп, өзіне берілген тапсырманы нақты түсініп, оған жету мақсатын біліп және тексеру нәтижелерін табу керек.

4. Егер тапсырмада қажет етілсе, үйде алдын-ала есептеу қажет.

5. Қорытынды сұрақтарға жазбаша немесе ауызша жауап беру.

Электр өлшеуіш аспаптар және құралдармен танысу.

Электр тізбегін жинамас бұрын, керекті құралдар мен аспаптарды таңдап алу қажет. Әрбір зертханалық жұмыста тәжірибенің орындалу тәртібі мен керек аспаптар көрсетілген. Аспаптарды жинау кезінде олардың типін, номинал мәнін, дәлдік класын ескеру қажет.

Әрбір аспап, ең жақсы аспаптарда да, өлшеу қателігі болатынын ескеру керек. Дәлдік дәрежесіне сәйкес, аспаптарды 8 классқа бөлуге болады: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4, ең дәлдік аспап 0,05 класты болады. Қаншалықты қателік төмен болса, өлшенетін шама, аспаптың номинал мәніне соншалықты жақын болады. Сондықтан, өлшеу кезінде бағыттама сызығы, шкаланың екінші жартысында, орналасса, онда жоғарыдағыдай аспаптарды қолдануға болады.

Өлшеуіш аспаптарды тізбекке қосқан кезде, ток күші, кейбір кернеу, қуат және т.б. жиі өзгеруіне әкеліп соқтырады. Бұл, мысалы амперметрде ішкі кедергінің аз болуында, ал вольтметрде кедергінің көп болуы мен түсіндіріледі. Ондай аспаптарды қосу, кейбір кезде әрбір тармақ бойымен керену түсуі шамасына және қуат шамасына таралған ток пен айтылады. Бір типті аспапиар бірдей кедергілі болады, сол себептен оларды тізбекте қолдану тиімді. Өлшемдердің дәл де нақты болуы үшін, аспап кедергілерін ескеру керек және өлшенген шамаларға өзгертулер енгізу қажет. Бұл жағдайда көбіне нақты, ауыспалы аспаптар – шкалада ішкі кедергісі көрсетілген немесе қозғалмалы жүйеде толық токтың ығысуы болады, ал кейде аспаптағы кернеу түсуі, наминалды ток күшіне тең болады. Магнито элетрлік жүйелі аспапиарды, тек қана тұрақты токты өлшеуді қолданады, элетромагнитті, элетрдинамикалық, элетронды жүйелер тұрақты да өалай жұмыс істейтін болса, айнымалы токта да солай жұмыс істейді.

Ең алдымен өлшемдерді өлшеу үшін, аспаптардың бөлгіш бағасын білу керек, ол екі тәсілмен есептеледі:

Бірінші тәсіл . (ең қарапайым) Өлшену шамаларын көрсететін аспап шкаласында сандар болған жағдайда қолданылады. Бұл жағдайда, бөлінуден екі жақын орналас таңбаланған мәндердің айырымы бөліну санына қатынасы олардың арасында белгілі шаманы береді.

C =

Мысалы, элетромагнитті жүйелі амперметр таңбаланған бөліктерден тұрады.: 0,1,2,3,4,5,А. 3 және 4 белгілерінің арасы 4 сызыққа бөлінген, яғни 5 бөлінгіш, сол кезде бір бөлінгіштің құны.

1 және 2белгілерінің арасы 1 сызыққа бөлінген болса , онда 2 бөлінгіш болады, сол кезде бөлінгіш құны.

Екінші тәсіл. Егер аспап көпшекті болған жағдайда қолданылады. Бөліну құнын, ауыстырып қысқышқа көрсетілген бөліну шегінен, шкаланың соңында санмен көрсетілген шамаға қатынасы арқылы есептейді.

Мысалы, екінші элктромагнитті жертені вольтметр 150 бөлінгіш және кернеу өлшеу шегі 150 және 300 В болады. Бұл жағдайда 150 В шекті бөлінгіш құны

ал 300В

Көпшекті ваттметрлермен жұмыс қиындау болады. Тұтынушулар қуаты тына формула мен анықталады.

P=UI

Яғни, ваттметр тұтынушылар кернеуі және оның ток күшін шектеп отырады. Осыған байланысты ваттметрдің өлшеуіш механизмі екі орамадан тұрады: токты (тізбектелген) және кернеу орамасы (параллельді). 1.1 суретте жалғану сұлбасы, ал 1.2суретте ваттметрдің қысылуының құрылымдық сұлбасы көрсетілген. Өзара өткізгіш пен жалғанған және торапқа қосылған генератор қыспақтары жұлдызшамен белгіленген. Аспап – ток бойынша, екі шекте есептелген, екі және кернеу бойынша шекті, арнайы ауыстырыпқысқыш қызмет етеді.

Ваттметрдің бөлгіш құны – кернеу және ток күшінің шегі, бөлінгіш санының қатынасына тең:

.

Мысалы, электродинамикалық жүйелі ваттметр шегінің ток бойынша өлшемі I_H=2,5-5А, ал кернеу бойынша U_H=75-150-300В және бөліну саны N=150. Үлкен шекті аспап жұмысының бөліну құны

Ваттметр дұрыс жалғанбаса, оның бағыттама сызығы нөлдік белгіден солға бұрылуы мүмкін. Одан арылу үшін, тізбектің жинаған кезде кеткен қателікті жөндеу үшін немесе ваттметрде арнай көрсетілген ( ауыстырып­­ қосқыштың полярлығын) және ауыстырып қысқыш шегімен жиі орналасқан (­­_______) “алу” орнына қою керек. Электр шамаларыныңтез өзгеретін қисық жазуларын өлшеу үшін электронды осциллографты қолданылады.

Өндірістік тәжірибедегі сияқты, оқу тәжірибесінде де қолданылатын өлшеуіш аспаптарды отчетқа жазу керек. Олардың атын, номиналдышамасын, типін, жиілігін дәлдік класы, жұмыс істеу принципін (жүйе), қондыру тәсілін дәл осы зауыт көмірін жазу керек. Ол, егер де тәжірибені дәл осы аспаптар мен өайталаған жағдайда, шыққан нәтижелердің дұрыстығын тексеру үшін қажет.

Дәл осы сияқты аспаптардың техникалық сипаттамасын тексеруге қажет: кедергі және реостаттың жіберілетін ток күшін, номиналды қуат және электршамының кернеуі, электрқозғалтқышының паспортты анықтамасы және т.б.

1. 1. кестедегі көрсетілген шамалар отчет толтырудың мысалы болып табылады.

   2. кестеде көрсетілген графикалық көрсеткіштері, кейбір жиі кездесетін элементтер (ГОСТ 2.721-74 және ГОСТ 2.728-74 және ГОСТ 2.755-74).

Электр тізбегін жинау.

Зертханалық тәжірибе басында, оқушылардың сұлба жинау да, оқуда, аспаптар мен құралдарды қолдануда, тәжірибесі болмаса, оларды қолдануда ұзақ уақыт кетеді.

Құралдар мен аспаптарды, құрылымдық сұлбада қалай көрсетілсе, дәл сонымен сәйкес келетіндей етіп қою керек. Есте сақтауға оңай болуы үшін, әрбір құралдың қасында бекітілген белгісі бар, өлшенген шамасы көрсетілген арнайы тілікшеде жасаймыз. Индуктивті орауыштың, трансформатордың, электрқозғалтқыштарының тагнитті өрісі дәлдік өлшеулерге қатысы болмаса, өлшешіу аспаптарды өріс көзінен алысқа орналастырамыз.

Тізбекті жалғыз адам жинау қажет, ал бригаданың қалған мүшелері оны қадағалап, керек сымдарды алып беріп , ұсақ жүктемелерді орындайды.

Негізгі күшті тізбекке бір түсті сырдарды қолданамыз. (ваттметрді және ваттметрдің параллель орамаларын – келесіне қосу керек). Сымның түсін, басқа әдіспен жасауға болады, бірақ таңдап алынған жүйе –нақты, тез, жеңіл және қателіксіз тізбекті жинау керек. Ережеге сүйенсек, әрқашан тізбекке қосқан кезде қандай да бір элементтің кірісін оның сол (жоғарғы) клеммасы десек, онда шығысын оң (төменгі) деп есептеуміз. Бұл ереже кқп жағдайда қателікті азайтады және тізбекті тексеруді қысқартады.

Сонымен, қорек көзінің оң клеммасынан бастаймыз, бір элементті екінші элементті бір-біріне кезекпен электр тоғының жолын салып және көздің сол клеммасына келетіндей етіп жалғаймыз. Тұрақты ток көзінің оң қыспағын, магнито электрлік және электронды жүйелі аспапта көрсетілген оң қыспаққа жалғау керек. Ең бірінші тек қана басты, күшті бөлігін, содан кейін параллель тармақтарды; (егер олар сұбада болса) жалғаймыз. Әлсіз нүктелі вольтметрдің тармақтарын, вольтметрдің параллель орамаларын, осциллографты және т.б. соңынан жинаймыз.

Тізбекте қателіктердің болуы кей кездерде қайғылы оқиғаларға да әкеліп соқтырады, сол себептен, жинаған тізбекті мұғалімге көрсету керек.

Электротехникалық зертханада жұмыс істеу кезіндегі негізгі қауіпсіздік техникасы ережелері.

Электр қондырғыларын құру ережелеріне сәйкес, жоғары қауіпсіз орындарда ток соғу, теориялық электротехника зертханасына жатады; 42В дейінгі кернеу қауіпсіз саналады. Адам денесінің кедергісі негізінен, тері кедергісі болып саналады және ол 200 – 500 Ом тең болады. Ылғалды немесе жарақатталған тері кедергіні 600 – 800 Ом дейін төмендетеді; денсаулықтың жалпы жағдайы және нерв жүйесі де, үлкен рөл атқарады. Сол себептен, адамға көрсетілген, жақсы жағдайда тұрған кернеуде, 0,1 – 0,3мА ток өтеді. 50мА ток күші жарақат тудыруы мүмкін, ал 100мА - өлім қаупіне де жеткізеді. 50мА төмен ток күші де, қол терісін күйдіруі және токөтер бөлігі жұмылып қалуы және ол кезде қолды ашу мүмкін болмайды да, ток денеге өтуі мүмкін екенін ескеру қажет.

Кейбір зертханалық жұмыстарда 127В немесе 220В кернеу қолданылуы мүмкін, сондықтан, негізінен сақтық шараларын сақтау қажет.

Қауіпсіздік техникасының негізгі ережелері төменгідей болмақ.

1. Тізбекті жинамас бұрын, ажыратқыштың сөніа түрғанын тексеру керек.

2. Жөнделмеген клеммалар бар аспаптар мен бүлінген оқшауламалы сымдармен, бүлінген реостаттар мен, шам қысқыштары мен және тунеблерлермен қолдануға болмайды.

3. Конденсаторды жалғамас бұрын, анық қасқыштарын өткізгішпен жауып, шамамен разнедтау қажет.

4. Жиналған тізбекті оқытушы тексеруі тиіс және оның рұқсатымен тізбекті қосуға болады.

5. Тізбекті қоспас бұрын, ешкім оның жамаңаш токөтпе бөлігіне тиіспеуін қадағалау керек.

6. Барлық керек ауыстырып қосу үшін, тек сөндірілген кернеуде істеу қажет. Тізбектегі әрбір өзгеруден мұғалім хабардар болуы тиіс.

7. Зертханалықтың басты таратылу қалқанында қандай да бір ауыстыруларды оқушылардың өз бетінше жұмы істеулеріне рұқмат етілмейді.

8. Электроқозғалтқыштарымен жұмыс істеген кезде, әрқашан, шаш, киімнің бөлігі, айналмалы бөлікке түсіп кетпеуін қадағалау қажет.

9. Егер жұмыс кезінде қандай бір ақау байқалса, нәтижесінде түтін шыққан болса, спецификалық иіс немесе өткізгіштер қыйсайып кетсе, онда тезірек кернеуді сөндіріп, мұғалімге айту керек.

10. Егер кім де-кім кернеу астына түссе, және оның токөтпе бөлігінен өзі шыға алмаса, онда оны ысыруға тырыспаңыз – онда өзіңіз токқа түсуіңіз мүмкін. Тезірек кернеуді сөндіріңіз. Болған жағдайды мұғалімге ескертіңіз

11. Оқушыларды зертханалық жұмысқа – осы ережелермен танысқан жағдайда рұқсат етіледі, және ол арнайы журналда тіркелуі қажет.

Зертханалық жұмысқа дайындық.

Зертханалық жұмыстар- тәжірибелі оқытудың бір түрі болып табылады. Оның мақсаты- теорияда оқыған электротехниканың заңдылықтарын тәжірибелі тексеру, электр тізбектерін жинақтауға тәжірибе жасау, электр өлшеуіш аспаптары мен құралдарын қолдануды үйрену.

Зертханалық жұмысқа ойлы көзбен қарау, оқушыларға дұрыс қорытынды жасауға , нәтижелерді тәжірибелі тексеруге,кейбір қиын емес есептеулерді өзбетінше шешуге үйрену.

Келесі зертханалық жұмысқа тапсырманы, оның орындалуына бірнеше күн қалғанда беріледі. Себебі, жұмыстың нақты да дәл орындалуы және оқушылардың жұмысқа дайындалуы үшін:

6. Кітаптағы өтілген немесе жазылған теориялық конспектті қайталау.

7. Зертханалық жұмыс пен танысу. Арнайы жұмыс дәптеріне жұмыстының аты мен нөмірін жазу, аспаптар мен есептеу нәтижелерін жазу үшін кестелер сызу,графикалық тұрғызулар қажет болған жағдайда, миллиметрлік қағаздар дайындау қажет.

8. Жұмыстың мақсатын біліп, өзіне берілген тапсырманы нақты түсініп, оған жету мақсатын біліп және тексеру нәтижелерін табу керек.

9. Егер тапсырмада қажет етілсе, үйде алдын-ала есептеу қажет.

10. Қорытынды сұрақтарға жазбаша немесе ауызша жауап беру.

Электр өлшеуіш аспаптар және құралдармен танысу.

Электр тізбегін жинамас бұрын, керекті құралдар мен аспаптарды таңдап алу қажет. Әрбір зертханалық жұмыста тәжірибенің орындалу тәртібі мен керек аспаптар көрсетілген. Аспаптарды жинау кезінде олардың типін, номинал мәнін, дәлдік класын ескеру қажет.

Әрбір аспап, ең жақсы аспаптарда да, өлшеу қателігі болатынын ескеру керек. Дәлдік дәрежесіне сәйкес, аспаптарды 8 классқа бөлуге болады: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2,5; 4, ең дәлдік аспап 0,05 класты болады. Қаншалықты қателік төмен болса, өлшенетін шама, аспаптың номинал мәніне соншалықты жақын болады. Сондықтан, өлшеу кезінде бағыттама сызығы, шкаланың екінші жартысында, орналасса, онда жоғарыдағыдай аспаптарды қолдануға болады.

Өлшеуіш аспаптарды тізбекке қосқан кезде, ток күші, кейбір кернеу, қуат және т.б. жиі өзгеруіне әкеліп соқтырады. Бұл, мысалы амперметрде ішкі кедергінің аз болуында, ал вольтметрде кедергінің көп болуы мен түсіндіріледі. Ондай аспаптарды қосу, кейбір кезде әрбір тармақ бойымен керену түсуі шамасына және қуат шамасына таралған ток пен айтылады. Бір типті аспапиар бірдей кедергілі болады, сол себептен оларды тізбекте қолдану тиімді. Өлшемдердің дәл де нақты болуы үшін, аспап кедергілерін ескеру керек және өлшенген шамаларға өзгертулер енгізу қажет. Бұл жағдайда көбіне нақты, ауыспалы аспаптар – шкалада ішкі кедергісі көрсетілген немесе қозғалмалы жүйеде толық токтың ығысуы болады, ал кейде аспаптағы кернеу түсуі, наминалды ток күшіне тең болады. Магнито элетрлік жүйелі аспапиарды, тек қана тұрақты токты өлшеуді қолданады, элетромагнитті, элетрдинамикалық, элетронды жүйелер тұрақты да өалай жұмыс істейтін болса, айнымалы токта да солай жұмыс істейді.

Ең алдымен өлшемдерді өлшеу үшін, аспаптардың бөлгіш бағасын білу керек, ол екі тәсілмен есептеледі:

Бірінші тәсіл . (ең қарапайым) Өлшену шамаларын көрсететін аспап шкаласында сандар болған жағдайда қолданылады. Бұл жағдайда, бөлінуден екі жақын орналас таңбаланған мәндердің айырымы бөліну санына қатынасы олардың арасында белгілі шаманы береді.

C =

Мысалы, элетромагнитті жүйелі амперметр таңбаланған бөліктерден тұрады.: 0,1,2,3,4,5,А. 3 және 4 белгілерінің арасы 4 сызыққа бөлінген, яғни 5 бөлінгіш, сол кезде бір бөлінгіштің құны.

1 және 2белгілерінің арасы 1 сызыққа бөлінген болса , онда 2 бөлінгіш болады, сол кезде бөлінгіш құны.

Екінші тәсіл. Егер аспап көпшекті болған жағдайда қолданылады. Бөліну құнын, ауыстырып қысқышқа көрсетілген бөліну шегінен, шкаланың соңында санмен көрсетілген шамаға қатынасы арқылы есептейді.

Мысалы, екінші элктромагнитті жертені вольтметр 150 бөлінгіш және кернеу өлшеу шегі 150 және 300 В болады. Бұл жағдайда 150 В шекті бөлінгіш құны

ал 300В

Көпшекті ваттметрлермен жұмыс қиындау болады. Тұтынушулар қуаты тына формула мен анықталады.

P=UI

Яғни, ваттметр тұтынушылар кернеуі және оның ток күшін шектеп отырады. Осыған байланысты ваттметрдің өлшеуіш механизмі екі орамадан тұрады: токты (тізбектелген) және кернеу орамасы (параллельді). 1.1 суретте жалғану сұлбасы, ал 1.2суретте ваттметрдің қысылуының құрылымдық сұлбасы көрсетілген. Өзара өткізгіш пен жалғанған және торапқа қосылған генератор қыспақтары жұлдызшамен белгіленген. Аспап – ток бойынша, екі шекте есептелген, екі және кернеу бойынша шекті, арнайы ауыстырыпқысқыш қызмет етеді.

Ваттметрдің бөлгіш құны – кернеу және ток күшінің шегі, бөлінгіш санының қатынасына тең:

.

Мысалы, электродинамикалық жүйелі ваттметр шегінің ток бойынша өлшемі I_H=2,5-5А, ал кернеу бойынша U_H=75-150-300В және бөліну саны N=150. Үлкен шекті аспап жұмысының бөліну құны

Ваттметр дұрыс жалғанбаса, оның бағыттама сызығы нөлдік белгіден солға бұрылуы мүмкін. Одан арылу үшін, тізбектің жинаған кезде кеткен қателікті жөндеу үшін немесе ваттметрде арнай көрсетілген ( ауыстырып­­ қосқыштың полярлығын) және ауыстырып қысқыш шегімен жиі орналасқан (­­-) “алу” орнына қою керек. Электр шамаларыныңтез өзгеретін қисық жазуларын өлшеу үшін электронды осциллографты қолданылады.

Өндірістік тәжірибедегі сияқты, оқу тәжірибесінде де қолданылатын өлшеуіш аспаптарды отчетқа жазу керек. Олардың атын, номиналдышамасын, типін, жиілігін дәлдік класы, жұмыс істеу принципін (жүйе), қондыру тәсілін дәл осы зауыт көмірін жазу керек. Ол, егер де тәжірибені дәл осы аспаптар мен өайталаған жағдайда, шыққан нәтижелердің дұрыстығын тексеру үшін қажет.

Дәл осы сияқты аспаптардың техникалық сипаттамасын тексеруге қажет: кедергі және реостаттың жіберілетін ток күшін, номиналды қуат және электршамының кернеуі, электрқозғалтқышының паспортты анықтамасы және т.б.

1. 3. кестедегі көрсетілген шамалар отчет толтырудың мысалы болып табылады.

   4. кестеде көрсетілген графикалық көрсеткіштері, кейбір жиі кездесетін элементтер (ГОСТ 2.721-74 және ГОСТ 2.728-74 және ГОСТ 2.755-74).

Электр тізбегін жинау.

Зертханалық тәжірибе басында, оқушылардың сұлба жинау да, оқуда, аспаптар мен құралдарды қолдануда, тәжірибесі болмаса, оларды қолдануда ұзақ уақыт кетеді.

Құралдар мен аспаптарды, құрылымдық сұлбада қалай көрсетілсе, дәл сонымен сәйкес келетіндей етіп қою керек. Есте сақтауға оңай болуы үшін, әрбір құралдың қасында бекітілген белгісі бар, өлшенген шамасы көрсетілген арнайы тілікшеде жасаймыз. Индуктивті орауыштың, трансформатордың, электрқозғалтқыштарының тагнитті өрісі дәлдік өлшеулерге қатысы болмаса, өлшешіу аспаптарды өріс көзінен алысқа орналастырамыз.

Тізбекті жалғыз адам жинау қажет, ал бригаданың қалған мүшелері оны қадағалап, керек сымдарды алып беріп , ұсақ жүктемелерді орындайды.

Негізгі күшті тізбекке бір түсті сырдарды қолданамыз. (ваттметрді және ваттметрдің параллель орамаларын – келесіне қосу керек). Сымның түсін, басқа әдіспен жасауға болады, бірақ таңдап алынған жүйе –нақты, тез, жеңіл және қателіксіз тізбекті жинау керек. Ережеге сүйенсек, әрқашан тізбекке қосқан кезде қандай да бір элементтің кірісін оның сол (жоғарғы) клеммасы десек, онда шығысын оң (төменгі) деп есептеуміз. Бұл ереже кқп жағдайда қателікті азайтады және тізбекті тексеруді қысқартады.

Сонымен, қорек көзінің оң клеммасынан бастаймыз, бір элементті екінші элементті бір-біріне кезекпен электр тоғының жолын салып және көздің сол клеммасына келетіндей етіп жалғаймыз. Тұрақты ток көзінің оң қыспағын, магнито электрлік және электронды жүйелі аспапта көрсетілген оң қыспаққа жалғау керек. Ең бірінші тек қана басты, күшті бөлігін, содан кейін параллель тармақтарды; (егер олар сұбада болса) жалғаймыз. Әлсіз нүктелі вольтметрдің тармақтарын, вольтметрдің параллель орамаларын, осциллографты және т.б. соңынан жинаймыз.

Тізбекте қателіктердің болуы кей кездерде қайғылы оқиғаларға да әкеліп соқтырады, сол себептен, жинаған тізбекті мұғалімге көрсету керек.

Электротехникалық зертханада жұмыс істеу кезіндегі негізгі қауіпсіздік техникасы ережелері.

Электр қондырғыларын құру ережелеріне сәйкес, жоғары қауіпсіз орындарда ток соғу, теориялық электротехника зертханасына жатады; 42В дейінгі кернеу қауіпсіз саналады. Адам денесінің кедергісі негізінен, тері кедергісі болып саналады және ол 200 – 500 Ом тең болады. Ылғалды немесе жарақатталған тері кедергіні 600 – 800 Ом дейін төмендетеді; денсаулықтың жалпы жағдайы және нерв жүйесі де, үлкен рөл атқарады. Сол себептен, адамға көрсетілген, жақсы жағдайда тұрған кернеуде, 0,1 – 0,3мА ток өтеді. 50мА ток күші жарақат тудыруы мүмкін, ал 100мА - өлім қаупіне де жеткізеді. 50мА төмен ток күші де, қол терісін күйдіруі және токөтер бөлігі жұмылып қалуы және ол кезде қолды ашу мүмкін болмайды да, ток денеге өтуі мүмкін екенін ескеру қажет.

Кейбір зертханалық жұмыстарда 127В немесе 220В кернеу қолданылуы мүмкін, сондықтан, негізінен сақтық шараларын сақтау қажет.

Қауіпсіздік техникасының негізгі ережелері төменгідей болмақ.

1. Тізбекті жинамас бұрын, ажыратқыштың сөніа түрғанын тексеру керек.

2. Жөнделмеген клеммалар бар аспаптар мен бүлінген оқшауламалы сымдармен, бүлінген реостаттар мен, шам қысқыштары мен және тунеблерлермен қолдануға болмайды.

3. Конденсаторды жалғамас бұрын, анық қасқыштарын өткізгішпен жауып, шамамен разнедтау қажет.

4. Жиналған тізбекті оқытушы тексеруі тиіс және оның рұқсатымен тізбекті қосуға болады.

5. Тізбекті қоспас бұрын, ешкім оның жамаңаш токөтпе бөлігіне тиіспеуін қадағалау керек.

6. Барлық керек ауыстырып қосу үшін, тек сөндірілген кернеуде істеу қажет. Тізбектегі әрбір өзгеруден мұғалім хабардар болуы тиіс.

7. Зертханалықтың басты таратылу қалқанында қандай да бір ауыстыруларды оқушылардың өз бетінше жұмы істеулеріне рұқмат етілмейді.

8. Электроқозғалтқыштарымен жұмыс істеген кезде, әрқашан, шаш, киімнің бөлігі, айналмалы бөлікке түсіп кетпеуін қадағалау қажет.

9. Егер жұмыс кезінде қандай бір ақау байқалса, нәтижесінде түтін шыққан болса, спецификалық иіс немесе өткізгіштер қыйсайып кетсе, онда тезірек кернеуді сөндіріп, мұғалімге айту керек.

10. Егер кім де-кім кернеу астына түссе, және оның токөтпе бөлігінен өзі шыға алмаса, онда оны ысыруға тырыспаңыз – онда өзіңіз токқа түсуіңіз мүмкін. Тезірек кернеуді сөндіріңіз. Болған жағдайды мұғалімге ескертіңіз

11. Оқушыларды зертханалық жұмысқа – осы ережелермен танысқан жағдайда рұқсат етіледі, және ол арнайы журналда тіркелуі қажет.

Зертханалық жұмыс №1

Электрлік сұлбаларды жинақтаудың ережелері. Қауіпсіздік техникасы.

Жұмыстың мақсаты – қауіпсіздік ережелері, электрөлшеуіш аспаптар мен аппараттар, стенд құрылымы және олардың сұлбада белгіленулері, көрсеткіштерінің сандық ережелері мен танысу. Оқушылар тізбек жинауда жалпы мәлімет алулары тиіс.

Жұмысқа дайындық.

1. Электр тізбегі – белгілі мақсатта өзара жалғанған, электр тогы өтетін элементтер жиынтығы. Электр тізбегінде энергияның түрленуі болады: механикалық және химиялық электрлікке ауысады, ал электрлік – жылулыққа, жарықтыққа, механикалыққа және т.б. Тізбек құрамына электр энергиясының көздері, тұтынушылар, жалғану сымдары, басқару аппараттары, электрөлшеуіш аспаптар және түрлендіргіш құрылғылар т.б. жатады.

Электр тізбегі – тармақталған және тармақталмаған болады.

Түйін деп – екі немесе одан да көп сымдардың жалғанған жерін айтады.

Тармақ деп – екі түйінмен қоршалған, қозғалыста ток күшінің мәні бірдей болатын, тізбектің бөлігін айтамыз. Барлық элементтер тізбекте шартты белгілермен көрсетіледі.

2. Электр тізбегі, міндетті түрде электр энергиясының көзінен тұрады. Кейде сұлбада электр энергиясының көзі көрсетілмейді., бірақ, тізбек қоректенетін, электр торабының клеммалары белгіленеді.

Қалалық электр торабы, 127 В және 220 В айнымалы кернеулі болады, сондықтан, кей кезде кернеу реттегіші қолданылады. Ол зертханалық автотрансформатор (ЗАТР). Оның орама мен оның қозғағышын ысырсақ онда шықпа кернеуін 0 ден 250 В дейін өзгертуге болады.

Егер зертханалық жұмыста тұрақты кернеу қажет болса, онда аккумулятор немесе түзеткіш қолдануға болады. Соңғы жағдайда ЗАТР қолдансақ, тұрақты реттегіш кернеу алуға болады.

Зертханалық жұмыста кернеу үш фазалық жүйелері де қолданылады.

3. Электр энергиясының тұтынушысы ретінде шоқтану шамын және реостатты (электр энергиясы жылу энергиясына, жарық энергиясына айналады) қолдануға болады. Реостат кедергісін қозғағыш арқылы 0 ден максимумға дейін реттеуге болады. Әрбір реостаттың кестелігінде номиналды кедергі және номинал ток күші көрсетіледі. Кедергінің әрекет етуші мәні, екі қабырғасынан да 10-20%-ға номинал мәнінен ерекшеленеді. Шам цоколінде көрсетілген номинал қуат, сол сияқты әрекет етуші мәнінен ерекшеленеді.

Шоқтану шамынан реостат құруға болады, оларды параллель жалғасақ ондай реостатта шам көп болса, оның кедергісі аз болады. Кедергіні реттеу тек қана сатылы болады, ол шамды реостаттың көп қажетсіздігінен болады.

Конденсаторды батереяяға параллель жалғайды және жүктеме ретінде қолданады. Қаншалықты батереяда конденсатор көп болса, соншалықты оның сыйымдылығы да көп болады.

Ең маңызды тұтынушы – индуктивті орауыш болып саналады. Орауышты ферромагнитті өзекшеге қатысты орын ауыстырып, индуктивтілікті өзгертуге болады. Қаншалықты орауышта орам саны аз болып өзекшеден алыс орналасса, онда оның индуктивтілігі де төмен болады.

4. Асқын жүктемеден және қысқа тұйықталудан қорғау үшін, автоматты ажыратқыш немесе балқымалы сақтандырғыштар қолданылады. (зертханалық жұмыс сұлбаларында олар көрсетілмейді). Олар қысқа тұйықталу болғаннан кейін 100 секундтан кейін тізбекті ажыратады. Бұл уақыт аралығында тізбектің элементтері күйіп жетіспейді.

5. Электр тізбегін зерттеп, тексеріп отыратын көптеген электрөлшеуіш аспаптары бар. Оқу зертханасында оның тек аз ғана түрін қолданылады. Оның ішінде: амперметр, миллиамперметр, вольтметр, ваттметр және т.б. Аспаптар қалқанды және ауыспалы болады. Олар айнымалы және тұрақты токты өлшеу үшін қолданады. Олар көпшекті және біршекті болуы мүмкін және олардың әр түрлі ерекшеліктері де болады.

Электромагнитті энергиядан механикалық энергияға айналдыру үшін қолданылатын аспаптарды бірнеше жүйеге бөледі. Негізгі жүйелер мен олардың аспаптардағы шартты белгілері 1 кестеде көрсетілген.

1. кесте

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар.

1. Зертханалық жұмыстың мақсаты қандай?

2. Электр тізбегі қандай элементтерден тұрады және оның белгіленуі қандай?

3. Электр тізбегінің тармағы мен түйіні деп нені айтады?

4. Электрөлшеуіш жүйелердің қандай түрін білесіңдер?

5. Магнитоэлектрлік, электромагниттік, және электрод жүйе аспаптарын қалай шартты түрде белгілейді?

6. Электр өлшеуіш аспаптарының жүйелерінің қай түрлерін білесіңдер?

7. Нөлдік белгіден амперметрдің бағыттама сызығы бір шкалаға бұрылса, не істеу керек?

8. Егер вольтметрдің бағыттама сызығы шкала соңғы оң жақ қапталға бұрылса, не істеу керек?

9. Ваттметрдің сұлбаға қосылу сұлбасын сыз?

10. Егер ваттметрдің бығыттама сызығы нөлдік белгіден солға бұрылса, не істеу керек?

Аспаптар мен жабдықтар

2-кесте

Атауы

Типі

Саны

Техникалық сипаттамасы

Амперметр

Вольтметр

Ваттметр

Реостат

Шамды реостат

Орауыш

1

1

1

1

1

1

Жұмыстың орындалуы.

1. Стендтің барлық аспаптарымен танысу. Кейбір аспаптардың техникалық сипаттамаларын жазу.

2. Барлық көздің э.қ.к өлшеу.

3. 1 суретке қарап тізбек жинау және тексеру үшін бригада мүшелеріне көрсету.

1-сурет

4. Параллель жалғанған орауыш пен реостат, және де барлық токты өлшеу аспаптарының сұлбасын сызу.

5. 4п. 2 және 3 сурет сұлбасы бойынша өлшемдерді қайталау.

2. сурет 3-сурет

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

Зертханалық жұмыс бойынша: а) зертханада жұмыс істеуде қауіпсіздік ережелерін сақтау; ә) электр тізбегін құрайтын элементтер белгілірін; б) тізбек жинауда, тізбектелген жұмысқа қорытынды жасау.

Қорытындыны есепке енгізу.

Зертханалық жұмыс № 2.

Электр тізбегінің жеке нүктелріндегі потенциалдарды өлшеу.

Жұмыстың мақсаты – Электр тізбегінің потенциалды нүктелерін тәжірибелі өлшеу жән потенциалды диаграмма құру.

Жұмысқа дайындық.

1. Потенциалдарды үлкен ішкі кедергілі вольтметрмен өлшеуге болады.Ол үшін, өлшенетін потенциалдың таңбасын анықтайтын, қысқыш полярлығы бар, магнитоэлектрлік немесе электронды аспаптар қолданылады. Егер тізбектің қандай да бір нүктесін жерге бағыттасақ және вольтметрдің теріс қысқышын онымен жалғап, ал оң қысқышын , оң потенциалды нүктеге нүктеге жалғасақ, онда вольтметрдің бағыттама сызығы оңға бұрылады.Немесе қарама- қарсы, егер бағыттамма сызығы солға бұрылса,онда вольтметрдің өткізгіштерінің орнын ауыстыруға тура келеді және потенциалды- таңбасын теріс деп алып өлшейді.

Резистордағы ток әрқашан үлкен потенциалдан кіші потенциалға бағытталады, осыған байланысты, токтың бағытын келесі мысал арқылы анықтауға болады: Резисторлардың соңына жалғанған, магнитоэлектрлік вольтметрдің бағыттама сызығы оңға бұрылады, онда вольтметрдің үлкен потенциалды нүктесіне жалғанған қысқышы оң болады. Тізбектеліп жалғанған екі көздің және үш тұтынушының ток күшін мына формула арқылы анықтауға болады:

Алымдағы « қосу » таңбасы, көздер дұрыс жалғанған, ал « алу » таңбасы – қарама-қарсы деген мағынаны білдіреді.

2.Егер электр тізбегінде А және Б нүктелерінің арасында резистор қосылған болса, онда потенциалдың біреуі белгілі олса, ал келесі нүктенің потенциалын мына формула арқылы есептеуге болады:

« Қосу»таңбасын резистордағы токтың бағыты Б нүктесінен А нүктесіне бағытталғанда қойылады, , ал « алу » таңбасы токтың керісінше бағытында қойылады.

1- сурет 2- сурет 3- сурет

Егер А және Б нүктелерінің арасында ішкі кедергісіз көз қосылса ( 2-сур), онда токтың бағыты потенциалды есептеуде ешқандай мағына бермейді.

Бұл жерде «қосу» таңбасы, егер Б нүктесі оң қысқышпен жалғанса таңдалады. Егер

шамасына үлкен болса, ал «алу» таңбасы – э.қ.к-тің теріс бағытында қойылады. (3-сур).

4- сурет

Егер көздің ішкі кедергісі болса, ол нөлден басталса, анда ток пен э.қ.к бағытын мынаған сәйкес есептеуге болады:

Егер ток пен э.қ.к-тің қарама-қарсы бағытында көз-тұтынушы режімінде жұмыс істейді.

3. Потенциалды диаграмма құру үшін ең бірінші кедергі мен потенциалдың масштабын таңдау қажет.

Тік осьтегі потенциалдардың нөлін, потенциалдар оң және теріс болғанда таңдаймыз.(4-сур). Одан кейін көлденең осьтегі барлық кедергілер, алдыңғысының соңғы қиығына, сұлбада қатаң тәртіппен жалғанады. Электр тізбегінің әрбір нүктсіне потенциал шамасын белгілейміз және алынған нүктелер қиығын тік сызықпен жалғаймыз.

Бір координат жүйесіндегі әрбір сұлбадағы екі потенциалды диаграмманы сызамыз: есептеу және тәжірибелі.

Резисторларға сәйкес түзу сызықты – параллель, ал көзге сәйкес –түзу сызық қиығы тік болады. Параллель қиықта тангенс бұрышы ток күшіне пропорционал:

Оған оңай көз жеткізуге болады, потенциалды диаграммада құрылған тікбұрышты үшбұрышты қарастырамыз.( 4-сур) – масштабта тік катет кернеуді, ал көлденеңінен – кедергіні сипаттайды. Резисторлардағы ток күші бірдей , және бұрыштары тең, ал қатысты қиықтар параллель болады .

3. Егер электр тізбегінің бір нүктесін ( мысалы,Д нүктесін) резистор арқылы жерге жалғасақ, нөлге тең болады, олай болғанда резисторда ток болмайды және кернеу түсуі де болмайды. Көз арқылы Д нүктесін жерге жалғасақ (6-сур) барлық потенциалдар Е шамасына жоғарылайды, ал потенциалды диаграмма қиықтың көлденең осьінде э.қ.к- не пропорционал жоғарылайды.

4. Оқытушының берген мәндеріне сәйкес э.қ.к және кедергілердің сұлбадағы барлық нүктелерінің потенциалын табың.7,8,9-сур ішкі кедергіні 0-ге тең деп алып, жауабын 2-кестеге жазың.

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар.

1. Зертханалық жұмыстың мақсаты неде?

2. Электр өрісінің потенциалды нүктесі деп нені айтады?

3. Электр тізбегінің потенциалды нүктесін қалай есептейді?

4. Бірнеше көзден тұратын тармақталмаған тізбектегі токтың бағытын қалай анықтайды?

5. Қыспақтардағы потенциалдар белгілі болған жағдайда, резистордағы токтың бағытын қалай анықтауға болады?

6. Қыспақтардағы потенциалдар белгілі болған жағдайда, көздегі токтың бағытын қалай анықтауға болады?

7. Егер электр тізбегінде, бір ғана нүкте жермен қосылса, бірнеше нүктенің потенциалы нөлге тең болуы мүмкін бе?

8. Электр тізбегінің қандай да бір нүктесінің потенциал белгісін, тәжірибеде қалай анықтауға болады?

9. Потенциалдарды есептеуде, тізбек бойындағы потенциалдар бағыты қалай қозғалады, сағат бағытымен ба әлде сағат бағытына қарама-қарсы ма?

10. Потенциалды диаграмма құруда кедергіні қалай шегеруге болады?

Аспаптар және жабдықтар.

1- кесте

Атауы

Типі

Саны

Техникалық

сипаттамасы

Вольтметр

1

Кедергілер жиынтығы

3

Тумблерлі ажыратқыш

1

Жұмыстың орындалуы.

1. Көздің реттегішінсіз тұрақты кернеу э.қ.к-ін тексеру, кернеу реттегіші арқылы ,кедергілер жиынтығын орнату.

2. Сұлба бойынша тізбек құрастырып, дұрыстығын мұғалімге тексерту.

3. А,Б,В,Г,Д нүктелерінің потенциалдарын және тұйық айырғыштағы кернеуді өлшеу. Табылған мәндерді 2- кестеге енгізу.

4. 8 және 9 суреттер бойынша құрылған сұлбаның , тізбектегі өлшеуіш мәндерін қайталау.

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

1. 7-сурет сұлбасы бойынша табылған нақты жән есептелген мәндердің көмегімен бір координат жүйесінде потенциалды диаграмма құр және оларды салыстыр.

2. 8 және 9 сурет сұлбалары бойынша қайталап есептеу.

3. Зертханалық жұмыс бойынша қорытынды жасау: а) нақты жолмен есепті тексеру; ә) потенциалды диаграмманы пайдалана отырып, графикада кернеуді табудың мүмкіндігін тексеру; б) есептелген және нақты шешімнің сәйкес келмеуінің себебін анықтау.

4. Қорытындыны есепке жазу.

Зертханалық жұмыс №3

Кирхгоф заңын тексеру.

Жұмыстың мақсаты – Кирхгоф заңының көмегімен есептеу және тексеру.

Жұмысқа дайындық.

Кирхгофтың заңдарын еске аламыз. 1-Заңы: Электр тізбегіндегі түйіндеріндегі токтардың алгебралық қосындысы 0-ге тең немесе түйінге бағытталған токтарды қосындысы түйіннен шыққан тоқтардың қосындысына тең.

2-Заңы: Түйық контурдағы э.қ.к – алгебралық қосындысы, осы контурдағы кернеу түсуінің алгебралық қосындысына тең.

Кирхгофтың екі заңын да бір тізбекте тексеруге болады. (1-сур)

1. Сурет

Аспаптар мен жабдықтар

1- кесте

Атауы

Типі

Саны

Техникалық

сипаттамасы

Амперметр Вольтметр

Реостат

3

1

3

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар.

1. Зертханалық жұмыстың мақсаты қандай?

2. Кирхгофтың 1- ші заңы қалай түсіндіріледі?

3. Қандай токтар оң, ал қандай токтар теріс деп есептеледі?

4. Кирхгофтың 2- ші заңы қалай түсіндіріледі?

5. Оң және теріс кернеу түсуі мен Э.Қ.К деп нені айтады?

6. 1-ші сурет сұлбасындағы А және В нүктелеріне Кирхгофтың 1- ші заңы бойынша теңдеу құр.

7. 1-ші сурет сұлбасында неше контур бар.

8. 1-ші сурет сұлбасындағы барлық контурларға Кирхгофтың 2- ші заңы бойынша теңдеу құр.

9. Егер контурды теріс бағытта айналып өтсе, Кирхгофтың 2- ші заңы бойынша

құрылған теңдеу қалай өзгереді?

10. Көздің ішкі кедергісіндегі кернеу түсуінің алдындағы таңбаны қалай таңдайды?

Жұмыстың орындалуы.

1. 1-ші сурет сұлбасына қарап отырып, белгілі мақсатқа жету үшін тәжірибе жоспарын құру және дұрыстығын мұғалімге тексерту.

2. Тізбек құрастырып мұғалімге көрсету.

3. Құралған жоспар бойынша өлшемдерді есептеу. Шыққан мәндерді 2 кестеге енгізу

4. Есептелген мәндер бойынша (кернеу және ток күші) резистордардың кедергісін есептеу.

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

1. Кирхгофтың 1-заңы бойынша ток балансын тексеру.

2. Кирхгофтың 2-заңы бойынша кернеу балансын және э.қ.к тексеру (1сур).

3. Жасалған жұмыс бойынша қорытынды жасау: а) 1-заңды нақты дәлелдеу; ә) 2-заңы бойынша нақты дәлелдеу; б) теория мен нақты есептеудің сәйкес келмеуінің себептерін тексеру.

4. Қорытындыны есепке енгізу.

2-кесте

Тәжірибеден

Есептеулерден

Е_1, В

Е_2, В

I₁ А

I_{3 А}

U₁ В

U₂ В

U₃ В

R₁ Ом

R₂ Ом

R₃ Ом

Зертханалық жұмыс №4

Резисторлардың тізбектеліп, параллель және аралас жалғанулары.

Жұмыстың мақсаты – Резисторлардың тізбектеліп және параллель жалғануын тексеру, тізбектің бөліктеріндегі кернеу түсуімен ток күшінің және осы бөліктегі кернеудің өзгеруін бақылау.

Жұмысқа дайындық

Электр тізбегінде әр түрлі кедергісі бар бірнеше энергия тұтынушылар болуы мүмкін. Генератордың сыртқы тізбегі R1,R2, R3 кедергілері бар үш энергия тұтынушыларынан тұрсын дейік. Әрбір тұтынушының тұйықталған бір электр тізбегіне бірінен соң бірін тізіп жалғауды тізбектеп қосу деп атайды. Мұндай тізбекте барлық тұтынушылардан бірдей ток өтетініне көз жеткізу қиын емес. Ал сыртқы тізбектің кедергісі тұтынушылар кедергісінің қосындысына тең болады. Біздің жағдайда Ом заңы формуласы мынадай түрде болады:

Сонымен,тізбектеп қосылған үш өткізгіш болғанда, тізбектің жалпы кедергісі

, ал сыртқы тізбектің кедергісі .

Энергия көзінің қысқыштарындағы кернеу, сыртқы тізбекке түсірілген кернеуге тең? Яғни

U=E-IR0=I(R+R2+R3), мұндағы IR0- энергия көзінің ішкі кедергісіне түсетін кернеу.

Тізбектеп қосылған энергия тұтынушыларының қысқыштарындағы кернеу? Ток пен қабылдағыш кедергісінің көбейтіндісіне тең, яғни .

Сонымен, тізбектеп қосылған тұтынушылардағы кернеулер қосындысы энергия көзінің қысқыштарындағы кернеуге тең.

Осыдан

Қарастырылып отырған тізбектегі кернеу, оның арнайы бөліктеріндегі кернеулердің қосындысына тең.

- эквивалентті кедергі. Осыдан, резисторлардың тізбектеліп жалғануында тізбектің арнайы бөліктеріндегі кедергілердің қосындысы - эквивалентті кедергіге тең.Яғни,

Мұнда - бөліктің реттік нөмірі.

Кей жағдайда резисторлардың тізбектеліп жалғануында, кедергілері бірдей n резисторлар эквивалентті кедергіге тең.

Теңдіктің екі жағында - көбейтсек, онда

Мұнда резисторларлың жалпы қуаты,

Параллель жалғануда барлық резисторлар тізбектің бір түйініне қосылады және бір ғана кернеу астында болады. онда . Параллель жалғанған тармақтардың жалпы екі нүктесі болады- А және Б түйініне кедергіліремін тармақтар келеді. Кирхгофтың бірінші заңына сәйкес тізбектің тармақталмаған бөлігіндегі резисторлардың тогы I, олардың токтарының алгебралық қосындысына тең.

2 теңдіктен, параллель жалғанған резисторлардың тармақтарындағы токтар тармақтың өткізгіштігіне тура пропорционал немесе тармақ кедергілеріне кері пропорционал орналасады.

1 және 2 теңдіктің орнына қойғанда, мынаны аламыз:

+

3 теңдіктен, мынаны аламыз: резисторлардың эквивалентті өткізгіштігі олардың өткізгіштерінің алгебралық қосындысына тең.

жалғанған элементтер немесе тармақтарды жалпы түрде былй жазады.

мұнда - - шы элемент немесе тармақ өткізгіштігі.

Екі параллель жалғанған тармақтар үшін

Осыдан R

Егер параллель жалғанған тармақтардың саны екіден көп болса, онда тізбектің эквивалентті өткізгіштігін 5, одан кейін тізбектің эквивалентті кедергісіне қарама- қарсы мәнін табамыз. Параллель жалғанған n тармақтардың бірдей кедергілерін былай есептейміз,

R

Ал тізбек бөлігіндегі қуат

P R R

Мұнда, - параллель жалғанған резисторлар қуаты.

Осыдан, параллель жалғанған резисторлардың тармақтарындағы қуаттар тармақтың кедергілеріне тура пропорционал .

- энергияның сақталу заңына сәйкес, бөлек тармақтардың қуаттарының алгебралық қосындысына тең.

P 1- сурет

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар.

1. Зертханалық жұмыстың мақсаты қандай?

2. Зерттелетін тізбекте Кирхгофтың 1-ші заңы теңдеуін жаз.

3. Зерттелетін тізбекте Кирхгофтың 2-ші заңы теңдеуін жаз.

4. Зерттелетін тізбекте бір шамды өшірсе, реостат шамының кедергісі қалай өзгереді?

5. Зерттелетін тізбекте эквивалентті кедергіні жаз.

6. Зерттелетін тізбекте қосылған шамдардың санын көбейтсек, тізбектің тармақталмаған бөлігіндегі ток күші қалай өзгереді?

7. 2-ші реостатта бір шамды өшірсек, 2,3,4 –ші ток күші қалай өзгереді?

8. 1-ші реостаттың кедергісін 0-ге дейін азайтсақ, 1-ші кернеу қалай өзгереді?

9. 5-ші реостаттың кедергісін 0-ге дейін азайтсақ, 1-ші кернеу және АБ кернеуі қалай өзгереді?

10. Не үшін 1-ші кедергінің өсуі 1- ші ток күшіне қарағанда, 1- ші кернеуге көп әсер етеді?

1-кесте

Атауы

Типі

Саны

Техникалық

сипаттамасы

Амперметр

Вольтметр

Реостат

Шамды реостат

4

4

3

3

Жұмыстың орындалуы.

1. Белгілі мақсатқа жету үшін өлшеуіш аспапты тізбектеліп жалғанған 3 резистордың тізбектеліп жалғанған сұлбасын құру және осы резисторлордың параллель жалғанған сұлбасын құру.

2. Резистордың тізбектеліп жалғанған сұлбасын құру және мұғалімге көрсету.

3. Тізбекті қосып, керек кернеуді қондыру. Реостат кедергілерінің 2-3мәндерін әрбір телімдегі кернеу түсуін және тізбектегі ток күшін өлшеу. Мәндерін 2 кестеге енгізу. Қуат балансын құру.

2-кесте

Тәжірибеден

Есептеулерден

I A

U B

U₁ B

U₂ B

U₃ B

R₁ Oм

R₂ Oм

R₃ Oм

R_экв Oм

P₁ B_т

P₂ B_т

P₃ B_т

P B_т

4. Параллель жалғанған резистордың сүлбасын құрып, мұғалімге көрсету.

5. Тізбекті қосып, керек кернеуді қондыру және кедергінің 2-3 мәндерді тармақтардағы ток күшін өлшеп , 3 кестеге енгізу

6. 1-суретке қарап отырып тізбек құру және дұрыстығын мұғалімге тексерту.

7. Тізбекті іске қосу, керекті кернеуді орнату. R₅ , R ₄ , R₃, кедергілерінің өзгеруінде тізбектегі ток күшімен кернеу түсуі қалай өзгеретінін табу. Мәндерін 4 кестеге енгізу.

3-кесте

Тәжірибеден

Есептеулерден

U B

I₁ A

I₂ A

I₃ A

I A

R₁ Oм

R₂ Oм

R₃ Oм

R_экв Oм

g₁ Cм

g₂ Cм

g₃ См

g _экв См

P₁ B_т

P₂ B_т

P₃ B_т

P B_т

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

1. Тізбектеліп жалғанған тізбектің кедергісін, және әрбір реостаттың қуатын, эквивалентті кедергіні және тізбектегі барлық қуатты есептеп, 2 кестеге енгізу және қуат балансын тексеру.

2. Параллель жалғанған тізбекте кедергіні, өткізгіштік және барлық тізбектегі әрбір реостаттың қуатын өлшеу және 3 кестеге мәндерін жазу. Қуат балансын тексеру.

3. Жұмыс бойынша қорытынды: а) резисторлардың тізбектеліп жалғануында кернеудің таралуы; ә) резистордың параллель жалғануында токтардың таралуы; б) Кирхгофтың 1 және 2 заңдарын дәлелдеу; в) есепті және нақты шешімнің сәйкес келмеуін анықтау.

4. Ток пен кернеудің өзгеру сипатын жазбаша түсіндіру.

5. Тізбектегі тоқ пен кернеудің өзгеруі сипатына қорытынды жасау.

6. Қорытындыны отчетқа енгізу.

4-кесте

Өлшенетін кедергі

I₁ A

I₂ A

I₃ A

I₄ A

U₁ B

U_АБ B

U₅ B

R₃

Аз

Көп

R₄

Аз

Көп

R₅

Аз

Көп

Зертханалық жұмыс №5

Кедергі үшбұрышы сұлбасының үш сәулелі жұлдызға және керісінше түрленуінің қорытындысын тәжірибелі тексеру.

Жұмыстың мақсаты – Үшбұрыштың эквивалентті жұлдызға түрленуін тексеру.

Жұмысқа дайындық.

1. Электр тізбегінің есептеулерін қысқарту үшін электротехникада негізінен тізбектің кейбір бөлігін қарапайым сұлба ретінде, қысқартуға болады. Ондай ауысу, түрленуді қозғамай-ақ, тұтынушылар мен генераторларға әсерін тигізбеу керек, яғни, ток күші, қуаттар, кернеу түсулері өзгермеу керек.

1-ші суретті қарастырамыз. Ол тізбекті қысқарту жолымен есептеу мүмкін емес, себебі,онда тізбектеліп те параллель де жалғанған резисторлар жоқ. Сұлбада АВС және АСД екі үшбұрыштары және С менА нүктелері төбелері болып келетін, екі үшсәулелі жұлдыз берілген.

Егер кез-келген жұлдызды үшбұрышқа немесе керісінше жұлдызды үшбұрышқа ауыстырсақ, онда, бұл тізбек тізбектелген немесе параллель жалғанған болады және оны қысқарту жолы арқылы есептеу оңайға түседі.

1. Есептеуді бастамас бұрын, әріптерді сандармен алмастырамыз. Жұлдызды құрайтын резисторларды 1 санмен, ал үшбұрышты құрайтын резисторларды екі әріппен белгілейік. АВС үшбұрышын таңдапалып, оның резисторларын жаңаша белгілейміз:

R₁ = R_ВС;R₃= R_АВ; R₅= R_СА;

2- ші суретте R_{А ,} R_В және R_С кедергілері R_АВ , R_ВС және R_СА кедергілеріне қарағанда, басқа мәндерге ие болатын эквивалентті жұлдыз сұлбасы көрсетілген.

Эквивалентті жұлдыз кедергісін есептеу формуласы:

Эквивалентті үшбұрыш кедергісін есептеу формуласы:

Егер жұлдызға бірдей 3 резистор ( симметриялы жұлдыз) кіретін болса, онда оны түрлендіргеннен кейін симметриялы үшбұрыш аламыз.

R_АВ = 3R_А R_∆ = 3R_ү или R_ү= R_∆/3

1. сурет 2- сурет

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар.

1. Зертханалық жұмыстың мақсаты неде?

2. 1- ші суретте резисторлар қалай жалғанған?

3. Осы сұлбаның қандай фигураларын есептеулерді қысқарту үшін түрлендіреміз?

4. 1-ші сурет сұлбасындағы АСД үшбұрышын эквивалентті жұлдызға түрлендіржәне сұлбаны қайтадан сыз.

5. 1-ші сурет сұлбасындағы жұлдызды төбесін С нүктесі етіп алып, эквивалентті үшбұрышқа түрлендір, сұлбаны қайта сыз.

6. 4 сұрақтың сұлбасына барлық тізбектің эквивалентті кедергісі формуласын жаз.

7. 5 сұрақтың сұлбасына барлық тізбектің эквивалентті кедергісі формуласын жаз.

8. Эквивалентті жұлдыз кедергісін есептеу формуласын жаз.

9. Эквивалентті үшбұрыш кедергісін есептеу формуласын жаз.

10. Эквивалентті симметриялы үшбұрыш кедергісін есептеу формуласын жаз

Аспаптар мен жабдықтар

1. кесте

Атауы

Типі

Саны

Техникалық

сипаттамасы

Амперметр Вольтметр

Реостат

3

1

5

Жұмыстың орындалуы.

1. 1 сурет сұлбасында қолданылатын, реостат кедергілерін өлшеу үшін тізбек құру (3-сурет )

2. Тізбекті қосу, реостаттың ысырмасын қондыру. Мәндерін 2 кестеге жазу. Барлық резисторларға өлшемдерді қайталау.

Ескерту! Реостат ысырмасын, кедергіні қондырғаннан кейін, орнын ауыстырмау керек.

3. Тізбекті құрастыру (1сур.) және дұрыстығын мұғалімге көрсету

4. Тізбекті қосу, керек кернеуді орнату. Кернеу мен ток күшін өлшеу, мәндерін 3 кестеге жазу.

5. R_А, R_В, R_С, эквивалентті жұлдызшасының (2 сур) кедергісін есептеу, мәндерін 2.16 кестеге жазу.

6. Тізбек құру (2.19сур) Реостат ысырмасын кедергінің есептелген мәніне сәйкес жағдайына орнату. Аспаптардың көрсеткіштеріне бақылау жасау 2 кестеге мәндерін жазу.

7. (2 сур) Тізбек құру, және мұғалімге көрсету.

8. Тізбекті іске қосу, керек кернеуді орнату. Ток күші мен кернеуді өлшеу, 3 кестеге мәндерін жазу.

9. 4 және 8 бөлімдерінің өлшенген мәндерді белгілі мәндермен салыстыру.

3-сурет

2-кесте

шама

Реостат

R₁

R₂

R₃

R₄

R₅

R_А

R_В

R_С

U

B

Тәжірибеден

I

A

R

Ом

Берілгені

Есептеулерден

3-кесте

АВС бөлігі-нің жалғануы

I , A

I₂ , A

I₄ ,A

U_АВ ,B

U _ВС , B

U_СD , B

U_АС , B

_∆

ү

4- кесте

U ,B

I₁ ,A

I₂ ,A

I_3, A

I₄ ,A

I₅ ,A

U_АВ,B

U_ВС,B

U_CD,B

U_DA ,B

U_AC,B

Мәндердің тәжірибелі тексерілуі.

1. 1 сурет сұлбасында кернеу мен кедергінің, резисторлардағы кернеу түсуін есептеу. Мәндерін 4 кестеге енгізу.

2. Зертханалық жұмыс бойынша қорытынды жасау: а) эквивалентті жұлдыздың үшбұрышқа ауысуын; ә) үшбұрыш және жұлдыздызды жалғанған тізбектің ток күші мен кернеуінің мәндері тәжірибеде есептеулермен сәйкес келмеуін тексеру;

3. Қорытындыны есепке жазу.

Зертханалық жұмыс № 6

Электр тізбегі сымдарында кернеу шығынын өлшеу.

Жұмыстың мақсаты – электр тасымалдаушы желінің моделін зерттеу және алыс қашықтықтарға тасымалданатын тұрақты ток электр энергиясының берілуінде өткізгіштерде кернеу шығынының негізгі заңдылықтарын орнату, яғни кернеу шығынының шамасы қандай фактордан болатынын тексеру.

Жұмысқа дайындық.

1. Нағыз зертханалық жұмыста сымдардағы кернеу шығыны үш модельді желіде зерттеледі: А-а, Б-б, В-в, бір-бірінен ұзындығы ℓ, сымның қимасы S және сым материалының меншікті кедергісі ρ арқылы ерекшеленеді. Әр түрлі факторлардың әсер етуінен кернеу шығыны мына формула арқылы есептеледі.

∆U =

мұнда, I – желідегі ток күші (1 сур).

Негізінде сымдарды мыстан (ρ_м=0,0175 Ом×мм²/м) немесе алюминиден (ρ_ал=0,029Ом ×мм²/м) ал кейде болаттын (ρ_б=0,13-0,25 Ом×мм²/м) жасайды. Желінің басы және аяғында кернеу шығынын, кернеу айырымы арқылы да есептеуге болады.

∆U =

Кейде кернеу шығынын пайыздық көрсеткіштермен өрнектейді.

e =

Практикалық есептеулерде е-ні 2-10% дейін берілісі және керекті сым қимасын былай есептейді.

S =

1- сурет

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар.

1. Зертханалық жұмыстың мақсаты қандай?

2. Электр тасымалдаушы желінің кедергісі қандай факторға байланысты?

3. Сымдардағы кернеу шығыны қандай факторға байланысты?

4. Не үшін сымдардағы кернеу шығыны теріс құбылыс деп саналады?

5. Қандай тәсілдермен кернеу шығынын азайтуға болады?

6. Сымдардағы кернеу шығыны қандай қандай формула арқылы есептеледі?

7. е- нің белгілі мәндерінде сымның қимасының есептелу формуласын жаз.

8. Не үшін қалалық тораптың кернеуі, күндізге қарағанда кешке төмен болады?

9. Сымдардағы кернеу шығыны қандай факторларға байланысты.

10. Электр тасымалдаушы желінің п.ә.к-і неден бағынышты?

Аспаптар мен жабдықтар

1- кесте

Атауы

Типі

Саны

Техникалық сипаттамасы

Амперметр

Вольтметр

Электр тасымалдаушы желінің моделі

Шамды реостат

2

3

3

2

Жұмыстың орындалуы

1. А-а желісін пайдалана отырып, тізбек құрастыру. (1 сур)

2. Тізбекті қосып, керекті кернеуді орнату. Сымдағы керену шығынын ток күшіне әсерін тексеру. Мәндерін 2- кестеге енгізу.

2- кесте

3. Тексеруді Б-б және В-в желілерін қайталау.

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

1. Абсолютты шамаларға және пайыздық шамалары мен берілген желідегі кернеу шығынын есептеу.

2. Жұмыстың орындалуындағы 2 және 3 пункттарға сәйкес қуат шығынын және ПӘК есептеу.

3. Зертханалық жұмыс бойынша қорытынды жасау: а) кернеу шығынына өзге факторларға әскрін. б) жүктемеден тасымалдау желісіне ПӘК бағыныштылығын.

4. Қорытындыны есепке жазу.

Зертханалық жұмыс № 7

Өткізгіштерде кернеу мен қуаттылық шығындарын өлшеу.

Жұмыстың мақсаты – электр тасымалдаушы желінің моделін зерттеу және алыс қашықтықтарға тасымалданатын тұрақты ток электр энергиясының берілуінде өткізгіштерде кернеу мен қуаттылық шығындарының негізгі заңдылықтарын орнату, яғни кернеу шығынының шамасы қандай фактордан болатынын тексеру.

Жұмысқа дайындық.

1. Нағыз зертханалық жұмыста сымдардағы кернеу шығыны үш модельді желіде зерттеледі: А-а, Б-б, В-в, бір-бірінен ұзындығы ℓ, сымның қимасы S және сым материалының меншікті кедергісі ρ арқылы ерекшеленеді. Әр түрлі факторлардың әсер етуінен кернеу шығыны мына формула арқылы есептеледі.

∆U =

мұнда, I – желідегі ток күші (1 сур).

Негізінде сымдарды мыстан (ρ_м=0,0175 Ом×мм²/м) немесе алюминиден (ρ_ал=0,029Ом ×мм²/м) ал кейде болаттын (ρ_б=0,13-0,25 Ом×мм²/м) жасайды. Желінің басы және аяғында кернеу шығынын, кернеу айырымы арқылы да есептеуге болады.

∆U =

Кейде кернеу шығынын пайыздық көрсеткіштермен өрнектейді.

e =

Практикалық есептеулерде е-ні 2-10% дейін берілісі және керекті сым қимасын былай есептейді.

S =

1- сурет

2. Кернеу шығынынан басқа, жиіде және қуат шығыны болады: сымдарды күйдіру пайдасыз. Қуат шығыны.

∆P=∆UI=P₁ – P₂

мұнда Р₁ – генератор қуаты, Р₂ – тұтынушы қуаты.

Желінің ПЭК-і.

I = =

негізінен 90-98% құрайды.

Тұтынушы – р соңынан ғана емес желінің ортасынан да қосылады (2 сур), онда

Мұнда ∆ – желінің 1-ші теліміндегі кернеу шығыны.(А-а);

– желінің 2-ші теліміндегі кернеу шығыны (Б-б). Бір тұтынушының кедергісінің қзгеруі, осы және де өзге де тұтынушыдағы кернеудің өзгеруін әкеледі. Бірінші тұтынушыдағы қосылған сымдардың санының жоғарылауы (R₁) 1-ші телімдегі желі /А кернеуінің шығыны және ток күші жоғарылайды, U₁ кернеуі төмендейді және де U₂ кернеуі төмендеуді, сондай 2-ші тұтынушыдағы ток күші де төмендейді.

2- сурет

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар.

1. Зертханалық жұмыстың мақсаты қандай?

2. Электр тасымалдаушы желінің кедергісі қандай факторға байланысты?

3. Сымдардағы кернеу шығыны қандай факторға байланысты?

4. Не үшін сымдардағы кернеу шығыны теріс құбылыс деп саналады?

5. Қандай тәсілдермен кернеу шығынын азайтуға болады?

6. Сымдардағы кернеу шығыны қандайқандай формула арқылы есептеледі№

7. е- нің белгілі мәндерінде сымның қимасының есептелу формуласын жаз.

8. Не үшін қалалық тораптың кернеуі, күндізге қарағанда кешке төмен болады?

9. Сымдардағы қуат шығыны қандай факторларға байланысты.

10. Электр тасымалдаушы желінің п.ә.к-і неден бағынышты?

1- кесте

Атауы

Типі

Саны

Техникалық сипаттамасы

Амперметр

Вольтметр

Электр тасымалдаушы желінің

моделі

Шамды реостат

2

3

3

2

Жұмыстың орындалуы

1. А-а желісін пайдалана отырып, тізбек құрастыру. (1 сур)

2. Тізбекті қосып, керекті кернеуді орнату. Сымдағы керену шығынын ток күшіне әсерін тексеру. Мәндерін 2- кестеге енгізу.

2- кесте

3. Тексеруді Б-б және В-в жиілілерін қайталау.

4. А-а және Б-б желілерін қолданып, тізбек құрастыру (2 сур).

5. Тізбекті қосып, керекті кернеуді орнату. Желінің ағындағы тұтынушылардың ток күшіне жүктеменің R₂ әсерін және желінің басында, ортасындағы, дәне соңында кернеуді тексеру. Мәндерін 3- кестеге енгізу.

6. Өзгеретін жүктемеге R₁ тексеруді қайталау.

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

1. Абсолютты шамаларға және пайыздық шамалары мен берілген желідегі кернеу шығынын есептеу.

2. Жұмыстың орындалуындағы 2 және 3 пункттарға сәйкес қуат шығынын және ПӘК есептеу.

3. Зертханалық жұмыс бойынша қорытынды жасау: а) кернеу шығынына өзге факторларға әскрін. б) жүктемеден тасымалдау желісіне ПӘК бағыныштылығын.

4. Қорытындыны есепке жазу.

Зертханалық жұмыс №8

Қабаттасу тәсілімен токты анықтау.

Жұмыстың мақсаты – Қабатасу тәсілімен токты анықтауды тәжірибелі тексеру.

Жұмысқа дайындық.

1. Егер тармақталған электр тізбегінің көздері әрбір тармақта болса, онда ток кернеуін есептеуде қабаттасу тәсілін қолдануға болады.

Бұл тәсіл, тек қана бір көзге әрекет ететін, барлық тармақтарда пайда болатын, жиілік ток кернеуін табу мен ерекшеленеді. Басқа көздердің э.қ.к-і есептелмейді, бірақ олардың ішкі кедергісі есептеледі. Одан кейін, барлық тармақтардағы, екінші, үшінші және т.б. көздердегі токтар есептеледі.

Сол себептен әрбір тізбекте қанша көз болса, тармақта сонша жиілік ток болады. Әрбір тармақтағы наөты тоқ – осы тармақтағы жиілік токтардың алгебралық қосындысы арқылы есептеледі.

2.Зертханалық жұмыстарда қолданылатын миллиамперметрмен көздердің ішкі кедергілері аз. Сондықтан есептеулерде олардың шамаларын сақтау қажет. Расында олар бар, сондықтан, ток күші есептеуден, тәжірибелі тексеруде айырмашылықтар бар.

1- сурет

Зертханалық жұмыстарда ортасында нөлі бар көп магнитті –электрлі жүйе аспабы қолданылады. Егер ток аспаптың ішіне бағытталса, оң таңбадан теріс таңбаға онда, бағыттама сызығы оңға бағытталады. 1 суреттегі сұлбада, аспаптардың қосылу полярлығы, нақты токтардың таңдалған бағытына сейкес келеді. Егер токтардың бығыттары таңдалған бағытпен сәйкес келсе, онда барлық бағыттама сызықтары оңға бұрылуы тиіс. Егер бығыттама сызықтары солға бұрылса, онда ток бағыты, сұлбада көрсетілген бағытпен сәйкес келмейді., ал токтың өзі теріс деп есептеледі.

1. Кедергілердің және э.қ.к-ң берілген мәндері бойынша, тізбекті қабаттасу тәсілі арқылы есептеу. Табылған мәндерді 1 кестеге енгізу

. 1- кесте

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар.

1. Зертханалық жұмыстың мақсаты қандай?

2. Жиілік токтар деген не?

3. Қабаттасу тәсілі арқылы токты анықтаудың есептеулері немен қорытындыланады?

4. Зерттелетін сұлбада әрбір көзден шығатын жиілік токтың бағытын көрсет.

5. Миллиамперметрдің бағыттама сызығы нөлдік белгіденсолға ауытқуы нені білдіреді?

6. Егер тармақтың жалпы ток күші және кедергілері белгілі болса, параллель тармақтың біреуінің ток күшін есептеу формуласын жаз.

7. Егер тізбекте тек бірінші көздің әсерінен ток орнатылса, 1- суреттегі сұлбада ауыстырып қосқыштар В1 және В2 қандай жағдайда болады?

8. Зерттелетін сұлбада 1-ші көздің әсерінен жиілік токтардың күшін есептеу формуласын жаз.

9. Нақты токтарды есептеуде қандай жиілік токтар оң, ал қандай теріс деп саналады?

10. 1-ші сурет сұлбасында ток күшін дұрыс есептеуді және өлшеуді қалай тексереміз?

Атауы

Типі

Саны

Техникалық сипаттамасы

Миллиамперметр

Вольтметр

Кедергілер дүкені

Тумблерлі ауыстырып қосқыш

3

1

3

2

Жұмыстың орындалуы.

1. Реттелмейтін тұрақты кернеудің Е₁ э.қ.к-көзін тексеру. 1) Кернеу реттегіші U=U₂ 2) Кедергілер дүкенін арқылы қондыру.

2. 1 суретке қарап тізбек құрастыру.

3. Бірінші және екінші жиілік токтарды өлшеу. Мәндерін 1 кестеге енгізу.

4. Тізбектегі нақты токтарды өлшеу.

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

1.Тәжірибелі және есептелінген нәтижелерді салыстыр.

2. Зертханалық жұмыс бойынша қорытынды жасау: а) токтардың қабаттасу тәсілімен ә)есептелінгенін тәжірибелі пысықтау б) тәжірибені және сеептеу нәтежелерін сәйкес келмеуінің себебін тексеру.

3. Қорытындыны есепке жазу.

Зертханалық жұмыс № 9

Электр тізбегіндегі тізбектеп жалғанған резистор мен конденсаторды зерттеу.

Жұмыстың мақсаты – тармақталмаған электр тізбегін оқу, резистор мен конденсаторы бар тізбекті есептеу кернеу, қуат, кедергі үшбұрышын және векторлық диаграмма құру.

Жұмысқа дайындық.

1. Активті кедергі және сыйымдылығы бар тізбектің векторлық диаграммасы және кернеу, кедергі және қуат үшбұрыштарының теріс φ бұрышы болады, яғни ток векторы кернеу векторы ығыстырады (1а сурет).

Кернеу, кедергі және қуат үшбұрыштарын (1 б,в,г сурет) қарастыра отырып, активті кедергі және сыйымдылықты тізбекті есептеу формуласын былай жазамыз:

Сыйымдылықты реактивті кедергі:

1-сурет

2. Жоғарыда қарастырылған тікбұрышты үшбұрыштардан φ бұрышы шамасы мына формула арқылы есептеледі:

Мұнда: U_P, X, Q – реактивті кернеу, кедергі және қуат.

Соңғы формулалар – активті және реактивті, кернеу және қуатты тригонометриялық функциялар арқылы байланыстыру болып табылады.

Қуат коэффиценті деп аталатын және активті қуатты есептеу формуласына кіретін cosφ негізгі шамасына үлкен мән береді.

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар

1. Жұмыстың мақсаты қандай?

2. Активті-сыйымдылықты жүктеменің векторлық диаграммасын құрың?

3. Өзара тізбектеліп жалғанған, активті және сыйымдылықты кедергілер берілген жағдайда, толық кедергіні қалай есептейді?

4. Активті-сыйымдылықты жүктемесі бар тізбектің, активті қуатын есептеу формуласын қалай жазады?

5. Активті-сыйымдылықты жүктемелі тізбектің реактивті қуатын есептеу формуласын жазың.

6. Активті-сыйымдылықты жүктемелі тізбектің кернеу, кедергі және қуат үщбұрыштарын салыңдар? Олардың активті-индуктивтілікті жүктемелі үшбұрыштардан ерекшелігі неде?

7. Кернеу векторы мен тоғының арасындағы, фазалардың ығысу бұрышы cosφ есептеу формуласын жазың.

8. Нақты орауыш пен нақты конденсатордан тұратын тізбектің ток күшін есептеу формуласын жазың.

9. Нақты орауышы бар тізбектің энергетикалық процесстерінің ерекшеліктері қандай?

10. Нақты конденсаторы бар тізбектің энергетикалық процесстерінің ерекшеліктері қандай?

Аспаптар мен жабдықтар

1-кесте

Атауы

Типі

Саны

Техникалық сипаттамасы

Амперметр

Вольтметр

Ваттметр

Реостат

Конденсатор батареясы

1

1

1

1

1

Жұмыстың орындалуы.

1. Тізбек жинап (1сур) мұғалімге көрсетіндер.

2. Тізбекті іске қосып, керекті кернеуді орнату. Активті кедергінің 2-3 әр түрлі мәндерінде ток күшіне, кернеу және тізбектің активті қуатын өлшеу. Нәтижелерін 2 кестеге енгізу.

3. Орауышты конденсатор батереясымен ауыстырып 2π бойынша өлшеуді қайталау. Нәтижелерін 3 кестеге енгізу.

3-кесте

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

1. Тәжірибе нәтижелері бойынша кернеуді, кедергіні, сыйымдылықты, қуатты, φ бұрышын және оның тригометриялық функцияларын есептеу. Нәтижелерін 2 және 3 кестеге жазу.

2. Токтың әрекет етуші мәндерінің векторлық диаграммасын құр және зерттелетін тізбектің кернеуінің векторлық диаграммасын құр.

3. Кернеу, кедергі және қуат үшбұрыштарын тұрғызың.

4. Зертханалық жұмыс бойынша кедергінің өзгеру мінезіне, ток күшіне, қуатына, φ бұрышына cos және sinφ, реостатың активті кедергісінің өзгеруіне қорытынды жасаң.

5. Қорытындыны есепке жазың.

Зертханалық жұмыс № 10

Электр тізбегіндегі тізбектеп жалғанған резистор мен индуктивті орауышты

зерттеу.

Жұмыстың мақсаты – Айнымалы ток тізбегінің тізбектеліп жалғанған активті кедергісі мен индуктивті орауышты тәжірибелі зерттеу.

Жұмысқа дайындық.

Резисторы бар сытрқы тізбекте болып тұратын құбылыстарды қарайық. Егерде тізбектің тұрақты токқа қарсы кедергісі R₁-тең болса, онда осы тізбек арқылы айнымалы ток өткен кезде, оның кедергісі өсіп қайсыбір R шамасына тең болады. Айнымалы токтың жиілігі өскен сайын оның кедергісі өсетінін тәжірибе көрсетеді. Өткізгіштің айнымалы токқа жасайтын кедергісін активті кедергі деп атайды. Өткізгіштің активті кедергісінің жиіліктің өсуіне байланысты артуы, негізінен беттік эффекті деп аталатын құбылыспен байланысты, сондықтан бұл құбылыстың жоғарғы жиіліктердің маңызы бар.

Амплитудасы U_m айнымалы кернеу индуктивті L және активтік кедергісі өте аз, тіпті елеусіз қалдыруға болатын, орауыштың қысқыштарына қосылған.

L индуктивтігі бар тізбектегі ток энергия көзінің кернеуі U-дің және тізбектегі токтың өзгеруінен туған өздік электр қозғаушы күшінің L­iәрекетіне байланысты ағып тұрыды.

Индуктивтігі бар тізбекке қатысты кернеудің әсер етуші мәні U = ωLI, осыдан

U

I = –––––––

ωL .

алынған формула индуктифтігі бар айнымалы ток тізбегі үшін Ом заңы болып табылады. ωL көбейтіндісі индуктифті кедергі деп аталып, X_L = ωL деп белгіленеді және Ом заңы өлшенеді.

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар.

1. Активті кедергі дегеніміз не, оны қалай белгілейді?

2. Активті кедергіні есептеу формуласынжаз.

3. Индуктивтілік деген не?

4. Жүктемелі активті кедергіні қалай есептейді?

5. Индуктивтілік қалай белгіленеді?

6. Реактивті қуатты есептеу үшін қандай формула қолданылады?

7. Фазалық бұрышты қалай есептейді?

8. Беттік эффект деген не?

9. Индуктивтігі бар айнымалы ток тізбегі үшін Ом заңының формуласын жаз.

10. Активті қуат пен реактивті өуатты қалай есептейді?

Аспаптар мен жабдықтар.

1. кесте

Атауы

Типі

Саны

Техникалық сипаттамасы

миллиамперметр

Вольтметр

Ваттметр

Индуктивті катушка

Резистор

3

1

1

1

1

Жұмыстың орындалуы.

1. Тізбек жинау және дұрыстығын мұғалімге тексерту.

UL

1-сурет

2. «ЗАТР» ауыстырып қосқышын «0-250v» жағдайына орнату. Қоректену клеммасына «~0-250v» схеманы қосу және автотрансформатор қолының айналуын 220В кернеуін орнату.

3. Өзекшенің көмегімен индуктивті орауышты өзгерте отырып, тізбектегі токты I_U, кернеулерді U_H, U₂, U_L, активті қуатты ваттметр көмегімен өлшеу. 1Ваттметр көрсеткіштерін 0,1 көбейту керек. Орауыштағы өзекшені 3 әр түрлі жағдайда өлшеу керек. Нәтижелерін кестеге жазу.

2- кесте

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

1. Айнымалы ток тізбегі үшін толық Ом заңы арқылы толық кедергіні есептеуге

U_H

Z_H = –––––––;

I

және активті кедергі

U_R

R = –––––––;

I

индуктивті толық кедергі

U_L

Z_L = –––––––;

I

Активті қуат және арасындағы фазалық бұрышы φ-анықтау үшін мына формула арқылы есептеуге болады

P

Cosφ = –––––––;

S

Ал, жүктемелі активті кедергіні былай есептейміз.

R_H = Z_H∙cosφ;

Индуктивті активті кедергі.

R_L = R_H–R;

Индуктивті кедергі.

_______

X_L = √Z_L²–R_L²

Ал, индуктивтілік

X_L

L = –––––––;

2πf

Және реактивті қуат.

Q = S ∙ sinφ.

2. Тәжірибе мен есептеулерді пайдалана отырып, I, U_H, U_R, U_L, P. есептеулерін тексеру.

Қорытындыны есепке жазу.

Зертханалық жұмыс №11

Электр тізбегіндегі параллель жалғанған резистор мен индуктивті орауышты зерттеу.

Жұмыстың мақсаты – параллель жалғанған резистор мен индуктивті орауышты зерттеу және ток, өткізгіштік және қуат үшбұрыштарының векторлық диаграммасын құру.

Жұмысқа дайындық.

1. Параллель жалғанған резистор мен индуктивті орауыштан тұратын тармақталған тізбек (1 сур) айнымалы ток торабына қосылған. Тізбекте үш ток пайда болады: I–Тармақталмаған бөліктегі (жалпы ток), I₁=I_a– резистор тармағындағы(активті ток), I₂=I_L– индуктивті тармақтағы (индуктивті ток).

Жалпы ток– екі токтың геометриялық қосындысына тең (2 сур).

Мұнда I_a және I_L– кернеу векторына φ бұрышына қойып отыратын, яғни φ>0 тең болатын, активті және индуктивті құраушы векторының жалпы тогы.

Осы тізбектің толық өткізгіштігі.

Мұнда — бірінші тармақтың толық өткізгіштігі.

— екінші тармақтың индуктивтік өткізгіштігі.

Осы тізбектің қуатын былай жазуға болады.

1-сурет 2-сурет

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар.

1. Жұмыстың мақсаты қандай?

2. Активті-индуктивті жүктемелі тармақталған тізбектің векторлық диаграммасын сызың.

3. Активті-индуктивті жүктемелі тармақталған тізбектегі ток, өткізгіштік және қуат үшбұрышын сызың.

4. Параллель жалғанған резистормен идеал конденсатордың өткізгіштігін қалай есептейді?

5. Активті-индуктивті жүктемелі тізбектің тригонометриялық функцияларын есептеу формулаларын жазың.

6. Активті- индуктивті жүктемелі тармақталған тізбектің реактивті қуатын есептеу формуласын жазың.

7. Активті және индуктивті жүктемелі, екі тармақтары токтар белгілі болған жағдайда, тармақталмаған тізбектің ток күшін қалай есептейді?

8. Егер тармақталмаған тізбекте, оның қыспақтарындағы кернеумен тармақтардағы кедергілер белгілі болса, ток күшін қалай есептейді?

9. Параллель жалғанған элементтердің нақты орауышының алмастыру сұлбасын сызың, g және b_L шамаларын қалай таңдайды?

10. Параллель жалғанған элементтендің нақты конденсаторының алмастыру сұлбасын сызың, g және b_C шамаларын қалай таңдайды?

Аспаптар мен жабдықтар

1-кесте

Атауы

Типі

Саны

Техникалық сипаттамасы

Амперметр

Вольтметр

Ваттметр

Реостат

Орауыш

1

1

1

1

1

Жұмыстың орындалуы.

1. Тізбек жинау (1 сур) және дұрыстығын мұғалімге тексерту.

2. Тізбекті іске қосу, керек кернеуді орнату. Активті кедергінің 2-3 әр түрлі мәндерінде ток күшін және тізбектің активті қуатын есептеу. Нәтижелерін 2- кестеге жазу.

3. Орауышты батерея конденсатор мен ауыстыру 2π өлшемдерді қайталау.

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

1.Тәжірибе нәтижелері бойынша φ бұрышын оның тригонометриялық функцияларын, ток құраушыларын, тізбекті өткізгіштің, қуатын есептеу.Нәтижелерін 2 кестеге жазу.

2. Активті-индуктивті және активті-сыйымдылықты жүктемелі тізбек үшін әрекет етуші ток пен кернеудің векторлық диограммасын құрың.

3. Ток, өткізгіштік және қуат үшбұрышын құрың.

4. Зертханалық жұмыс бойынша токтың өзгеру мінезін, өткізгіштік, қуат, φ бұрышының активті кедергіде өзгеруі бойынша қорытынды жасау.

5. Қорытындыны есепке жазу.

Зертханалық жұмыс №12

Электр тізбегіндегі параллель жалғанған резистор мен конденсаторды зерттеу.

Жұмыстың мақсаты – резистор мен және конденсатордан тұратын тармақталған тізбекті оқу және ток үшбұрыш, өткізгіштік және қуат үшбұрышырының векторлық диограмма құру.

Жұмысқа дайындық.

1. Активті кедергі және сыйымдылықтан тұратын тармақталған тізбекте, жалпы ток векторы, кернеу векторының φ бұрышына ығыстырылады, яғни φ<0 (2 сур)

Ол үшін, алдыңғы тізбек бойынша

φ бұрышын , тригометриялық функция бойынша анықталады.

Мұнда: I_P,b,Q,— реактивті ток өткізгіштік, екінші тармақтың қуаты.

Соңғы формулалар – активті және реактивті өткізгіштік, ток және қуатын тригонометриялық функциялар арқылы көрсетуге мүмкіндік береді.

;

1-сурет 2-сурет

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар.

1. Жұмыстың мақсаты қандай?

2 Активті-сыйымдылықты жүктемелі тармақталған тізбектің векторлық диограммасын сызың.

3. Активті-сыйымдылықты жүктемелі тармақталған тізбектегі ток, өткізгіштік және қуат үшбұрышын сызың.

4. Параллель жалғанған резистормен идеал конденсатордың өткізгіштігін қалай есептейді?

5. Активті-сыйымдылықты жүктемелі тізбектің тригонометриялық функцияларын есептеу формулаларын жазың.

6. Активті-сыйымдылықты жүктемелі тармақталған тізбектің реактивті қуатын есептеу формуласын жазың.

7. Активті және сыйымдылықты жүктемелі, екі тармақтары токтар белгілі болған жағдайда, тармақталмаған тізбектің ток күшін қалай есептейді?

8. Егер тармақталмаған тізбекте, оның қыспақтарындағы кернеумен тармақтардағы кедергілер белгілі болса, ток күшін қалай есептейді?

9. Параллель жалғанған элементтердің нақты орауышының алмастыру сұлбасын сызың, g және b_L шамаларын қалай таңдайдй?

10. Параллель жалғанған элементтендің нақты конденсаторының алмастыру сұлбасын сызың, g және b_C шамаларын қалай таңдайды?

Аспаптар мен жабдықтар

1-кесте

Атауы

Типі

Саны

Техникалық сипаттамасы

Амперметр

Вольтметр

Ваттметр

Реостат

Конденсатор батареясы

1

1

1

1

1

Жұмыстың орындалуы.

1. Тізбек жинау (1 сур) және дұрыстығын мұғалімге тексерту.

2. Тізбекті іске қосу, керек кернеуді орнату. Активті кедеогінің 2-3 әр түрлі мәндерінде ток күшін және тізбектің активті қуатын есептеу. Нәтижелерін 2 -кестеге жазу.

3. Орауышты батерея конденсатор мен ауыстыру 2π өлшемдерді қайталау.

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

1.Тәжірибе нәтижелері бойынша φ бұрышын оның тригонометриялық функцияларын, ток құраушыларын, тізбекті өткізгіштің, қуатын есептеу.Нәтижелерңн 2- кестеге жазу.

2. Активті-сыйымдылықты жүктемелі тізбек үшін әрекет етуші ток пен кернеудің векторлық диограммасын құрың.

3. Ток, өткізгіштік және қуат үшбұрышын құрың.

4. Зертханалық жұмыс бойынша токтың өзгеру мінезін, өткізгіштік, қуат, φ бұрышының активті кедергіде өзгеруі бойынша қорытынды жасау.

5. Қорытындыны есепке жазу.

Зертханалық жұмыс №13

Кернеу резонансы мен ток резонансын зерттеу.

Жұмыстың мақсаты – Кернеу резонансы мен ток резонансын зерттеу, бөлек тармақтардағы өткізгіштер мен ондағы токтар арасын тәжірибелі тексеру. Айнымалы сыйымдылықта резонанс қисығын белгілеу, айнымалы индуктивтіліктің резонанс қисығын шешу, арнайы бөліктегі кедергілер арасындағы және кернеу түсуін, активті және реактивті қуат аралығындағы мәндерді табу.

Жұмысқа дайындық.

1. Тармақталған электр тізбегінің кернеу резонансы деп, тізбектің қыспақтарындағы кернеу фазасының айырымы мен тізбектің кірісіндегі ток нөлге тең болғандағы, телімде индуктивтілік пен сыйымдылығы бар режімді айтамыз. Бұл жағдайда реактивтік телімдегі кедергілер тең болады.

мұнда = – толқынды кедергі.

Резонанстағы тораб жиілігі формуласын былай жазуға болады

=

Тізбекте резонансты жиілік, индуктивтілік немесе сыйымдылықтың өзгеруінен алуға болады. Зертханалық жұмыс жүрекшеге қатысты ораманың қозғалысы арқылы индуктивтілікті өзгертуге болады. Жүрекшеден орама қаншалықты алыс орналасса, соншалықты индуктивтілік және индуктивті кедергі кіші болады.

2. Резонансты кедергі кезіндегі реактивті кедергі.

X =

Ал толық кедергі активтік кедергіге тең.

Z = ²

Амперметрмен вольтметр мен амперметдің көрсеткіштері арқылы, тізбектің активті кедергісін есептеуде қолданылады.

Тізбектегі ток күші, резонансты кернеуде максималды болады, ол амперметрдің көрсеткіші арқылы резонанс нүктесін тәжірибелі тексеруге мүмкіндік береді.

R =

Реактивті телімдерде кернеу түсуі өзара тең болады.

одан басқа,

және

Cондықтан, тізбектің қыспақтарындағы кернеу жоғары болады, онда

Кернеу векторлары U_L және U_C бір-бірінен 180º-қа ығысады, сондықтан, қосылыс кезінде өзара компенсацияланады.

U = ²

Осыдан байқасақ, активті кедергідегі кернеу максималды және тізбектің қыспағындағы кернеуге тең болады.

Реактивті сыйымдылық пен индуктивті қуат өзара бір-бірімен тең болады.

Толық қуат активті мінездемені алып жүреді.

1- Сурет 2- Сурет

3. Ток күшін өзгертуді, кернеу, қуат, Х_L дың φ бұрышымен бағыныштылығын резонансты қисық түрінде, графикалық түрде көрсетеді.(1 және 2 сурет)

Белгілі дәрежедегі резонанс қисығының формасын тізбектегі активті және толқынды кедергінің мәніне бағынышты. Бұл қатынас контурдың сапалылығы.

Q =

Сапалылық қаншалықты көп болса, ток қисығы, кернеу және қуат соншалықты өткір формалы болады.

4. Тармақталған, индуктивтілік тармақтарынан және тізбектің қыспақтарындағы кернеу фазасының айырмасы мен тізбек кірісіндегі токтың 0-ге тең болғандағы индуктивтілік пен сыйымдылықтан тұратын электр тізбегінің жұмыс режімін ток резонансы деп атайды. (3 сурет)

Тармақтың активті өткізгіштігі.

3- сурет

Тармақтың реактивті өткізгіштігі.

Ток резонансында толық өткізгіштік.

Бірінші тармақтың ток күші

Екінші тармақтың ток күші

Мұнда: y₁ және y₂ – тармақтардың толық өткізгіштігі.

Бірінші тармақтың ток векторын, екі құрауышының алгебралық қосындысы ретінде көрсетуге болады – активті және реактивті.

Олар өзара фаза бойынша 90º-қа ығыстырылған.

Екінші тармақта.

Резонанс тоғында тізбектің кірісіндегі ток күші.

Қоректенетін генератордың мүмкін болатын тербеліс жиілігі тізбектің өзіндік тербеліс жиілігіне тең болғанда ток резонансы болады.

Қарастырылған сұлбадан оны былай анықтайды:

Осы формуладан, генератор жиілігінің индуктивті орауыш, конденсатор сыйымдылығы немесе активті кедергілерінің өзгеруінен резонансқа жетуге болады.

Зертханалық жұмыста сыйымдылықты конденсатор батареясымен ауыстыруға болады.

5. Резонанс тогында

b_L = b_C; I_L = I_C; I_L-I_C = 0; I = I_a1+I_a2.

Яғни, тізбектің қыспақтарындағы кернеу фаза быйынша, активті токқа сәйкес келеді (φ = 0). Реактивті токтардың болмағандығынан, ол аз болады.

Егер b_L > g₁, ал b_C > g₂, немесе I_L > I_a1­ және I_C > I_a2, онда мына жағдай болуы мүмкін.

I₁ > I = I_a1+I_a2 немесе I₂ > I.

Яғни, әрбір тармақтағы ток күші, тізбек кірісіндегі ток күшінен үлкен болады.

Тармақтағы активті қуат мынаған тең болады:

Тармақтағы реактивті қуат.

I_L²

Q_L = I_LU = ––––––– = U²b_L;

I²_C

Q_C = IU = ––––––– = U²b_C;

одан басқа, Q_L = Q_C, сондықтан

_______________

S = √ (P₁+P₂)² + (Q_L-Q_C)² = P₁+P₂

4-сурет

Яғни, тізбектің толық қуаты, активті қуатқа тең. Ол, генератор – тізбектің индуктивті орауыш пен конденсаторды, активті кедергіде жылуға айналдыратын, тізбекті энергиямен қамтамасыз етуін білдіреді.

Сыйымдылықты өткізгіштік b_C өскен сайын y₂, y, I_C, I₂, I, Q_C, S, φ шамалары да жоғарылайды.

Осы шамаларды b_C байланысты өзгеруінен резонанс қисығын графикалық түрде белгілеуге болады. 4 суретте осы жағдайға байланысты қисық келтірілген, R ≠ 0, ал R₂ = 0.

Қисық пішіні, белгілі мақсатта контурдың сапалылығынан бағынышты болады.

I_L I_C y_T

Q = ––– = ––– = ––––.

I I g

Мұнда: y_T = b_L = b_C – тізбектің толқынды өткізгіштігі .

I_L және I_C – резонанстағы реактивті токтар.

Тізбекте қаншалықты активті кедергі аз болса, ондағы энергия шығыны мен контур сапалылығы жоғары болады.

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар.

1. Зертханалық жұмыстың мақсаты неде?

2. Ток резонансы деп нені айтады, кернеу резонансы деген не?

3. Ток және кернеу резонанасына қалай жетуге болады?

4.Тәжірибеде ток және кернеу резонанстарын қалай анықтауға болады?

5. Ток резонансында, тізбектің өткізгіштігінің қандай ерекше қасиеттері бар?

6. Кернеу резонансында қуат коэффициенті және φ бұрышының шамасы қандай ?

7. Зерттелетін электр тізбегінің әрбір режімінде, яғни, b_C < b_L; b_C = b_L; b_C > b_L, векторлық

диаграмма құрың.

8. Ток резонансында, тармақтардағы токтардың қандай ерекшеліктері болады?

9. Резонанс қисығы қандай болады?

10. Зерттелетін тізбектің әр түрлі режімінде векторлық диаграмма сыз

Аспаптар мен жабдықтар.

1. кесте

Атауы

Типі

Саны

Техникалық сипаттамасы

Амперметр

Вольтметр

Конденсатор батареясы

Индуктивті орауыш (катушка)

4

4

2

2

Жұмыстың орындалуы.

1. Тізбек құру (5 сур) және дұрыстығын мұғалімге тексерту.

2. Тізбекті іске қосу, оның қыспақтарында керекті кернеуді және конденсатор батереясының сыйымдылығын орнату. Оралатын әр түрлі жағдайында, жүрекшеге қатысты ток күшін және бөліктегі кернеуді өлшеу. 2 кестеге ораманың 7-9 жағдайында аспаптың көрсеткішін және кернеу резонансын жаз.

5-сурет

3. Тізбекті жинау (3 сурет) және оның дұрыстығын мұғалімге көрсету.

4. Тізбекті іске қосу, керек кернеуді орнату. Батарея конденсаторының сыйымдылығын өзгерте отырып, 7-9 әр түрлі мәндерінде, оған қоса ток резонансына аспап көрсеткіштерін 3 кестеге жазу.

2. кесте

3-кесте

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

2. Егер тексерілген тізбекте конденсатор шығыны болмаған жағдайда, амперметр мен вольтметрдің көрсетіміне сәйкес, ораманың активті кедергісін R_O есепте.

2. Ораманың толық және индуктивтік кедергісін есепте.

;

және конденсатордың сыйымды кедергісі

3. Орамдығы активті және индуктивті құраушы векторының кернеуін есепте.

,

4. Тізбектегі индуктивті, сыйымды және толық қуатты есепте.

Q = S = UL

5.Тізбектің кірісіндегі ток пен кернеу векторы арасындағы жылжымалы фазаның косинус бұрышын есепте.

және φ бұрышын тап. Табылған мәндерді 2- кестеге жаз.

6. Тәжірибелі және есептелген мәндер бойынша резонанс қисықтарын құр.

I, U_a, U_L, U_С, U, φ=f (Х_L) – бір координат жүйесінде және Р, Q_L, Q_С, S-f(Х_с) келесі кординат жүйесінде.

7. Қарастырылған тізбекте және әр түрлі режімде, белгілі маштабпен векторлық диаграмма құр:

және

8. Конденсаторды шығынсыз деп алып, екінші тармақтың, сыйымдылық өткізгіштігін мына формула арқылы есептеу.

I₂

b_C = y₂ = –––––––

U

Берілген тәжірибелі ток резонансында, бірінші тармақтың (орауыштың) активті кедергісі.

U

R_k­ = –––––––

I_рез

Бірінші тармақтың толық кедергісі

U

z₁ = –––––––

I₁

Бірінші тармақтың индуктивті кедергісі

______

x_L = √z₁²-R_k²

Бірінші тармақтың активті өткізгіштігі

R_k

g₁ = –––––––

z²₁

Бірінші тармақтың индуктивті өткізгіштігі

X_L

B_L = –––––––

z²₁

Бірінші тармақтың активті вектор құраушысы

I_a1 = Ug₁

Бірінші тармақтың индуктивті вектор құраушысы

I_L = Ub_L

Кірістегі ток векторы мен кернеуі арасындағы фазалар ығысуының косинус бұрышы

I_a1

Соsφ = –––––––

I

Нәтижелерін 3 кестеге енгізу.

9. Тәжірибе мен есептеулерді пайдалана отырып, резонанс қисығын тұрғызу.

I_L, I_C, I_a1, I, φ-f (bc)

10. Зерттелетін тізбектің үш әр түрлі режімінде токтың векторлық диаграммасын құрың.

B_C < b_L, b_C = b_L және b_C > b_L

11. Зертханалық жұмыс бойынша: а) индуктивтіліктің өзгеру жолы арқылы кернеу резонансын алу мүмкіндігін; ә) резонанс қисықтарының мінездемесін. б) теория мен тәжірибелі тексерістің сәйкес келмеуінің себебін тексеру; в) тізбектің сыйымдылығының өзгеруіне байланысты ток резонансын алу мүмкіндігін; г) резонанс қисығының өзгеру сипатын; д) теория мен тәжірибе нәтижелерінің сәйкес келмеуіне қорытынды жасау.

12. Қорытындыны есепке жаз.

Зертханалық жұмыс №14

Активті және индуктивті кедергілердің параллель жалғануындағы айнымалы токтың тізбектерін есептеу.

Жұмыстың мақсаты – активті және индуктивті кедергілерден тұратын тармақталған тізбекті оқу және ток, өткізгіштік және қуат үшбұрышырының векторлық диаграммасын құру.

Жұмысқа дайындық.

1. Активті кедергі және индуктивтіліктен тұратын тармақталған тізбек (1 сур) айнымалы ток торабына қосалған. Тізбекте үш ток пайда болады: I–Тармақталмаған бөліктегі (жалпы ток), I₁=I_a– резистор тармағындағы(активті ток), I₂=I_L– индуктивті тармақтағы (индуктивті ток).

Жалпы ток– екі токтың геометриялық қосындысана тең (2 сур).

Мұнда I_a және I_L– кернеу векторына φ бұрышына қойып отыратын, яғни φ>0 тең болатын, активті және индуктивті құраушы векторының жалпы тогы.

Осы тізбектің толық өткізгіштігі.

Мұнда — бірінші тармақтың толық өткізгіштігі.

— екінші тармақтың индуктивтік өткізгіштігі.

Осы тізбектің қуатын былай жазуға болады.

1-сурет 2-сурет

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар.

1. Жұмыстың мақсаты қандай?

2. Активті-индуктивті жүктемелі тармақталған тізбектің векторлық диаграммасын сызың.

3. Активті-индуктивті жүктемелі тармақталған тізбектегі ток, өткізгіштік және қуат үшбұрышын сызың.

4. Параллель жалғанған резистормен идеал конденсатордың өткізгіштігін қалай есептейді?

5. Активті-индуктивті жүктемелі тізбектің тригонометриялық функцияларын есептеу формулаларын жазың.

6. Активті- индуктивті жүктемелі тармақталған тізбектің реактивті қуатын есептеу формуласын жазың.

7. Активті және индуктивті жүктемелі, екі тармақтары токтар белгілі болған жағдайда, тармақталмаған тізбектің ток күшін қалай есептейді?

8. Егер тармақталмаған тізбекте, оның қыспақтарындағы кернеумен тармақтардағы кедергілер белгілі болса, ток күшін қалай есептейді?

9. Параллель жалғанған элементтердіңнақты орауышының алмастыру сұлбасын сызың, g және b_L шамаларын қалай таңдайдй?

10. Параллель жалғанған элементтендің нақты конденсаторының алмастыру сұлбасын сызың, g және b_C шамаларын қалай таңдайды?

Аспаптар мен жабдықтар

1-кесте

Атауы

Типі

Саны

Техникалық сипаттамасы

Амперметр

Вольтметр

Ваттметр

Реостат

Орауыш

1

1

1

1

1

Жұмыстың орындалуы.

1. Тізбек жинау (1 сур) және дұрыстығын мұғалімге тексерту.

2. Тізбекті іске қосу, керек кернеуді орнату. Активті кедеогінің 2-3 әр түрлі мәндерінде ток күшін және тізбектің активті қуатын есептеу. Нәтижелерін 2- кестеге жазу.

3. Орауышты батерея конденсатор мен ауыстыру 2π өлшемдерді қайталау.

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

1.Тәжірибе нәтижелері бойынша φ бұрышын оның тригонометриялық функцияларын, ток құраушыларын, тізбекті өткізгіштің, қуатын есептеу.Нәтижелерін 2 кестеге жазу.

2. Активті-индуктивті және активті-сыйымдылықты жүктемелі тізбек үшін әрекет етуші ток пен кернеудің векторлық диограммасын құрың.

3. Ток, өткізгіштік және қуат үшбұрышын құрың.

4. Зертханалық жұмыс бойынша токтың өзгеру мінезін, өткізгіштік, қуат, φ бұрышының активті кедергіде өзгер бойынша қорытынды жасау.

5. Қорытындыны есепке жазу.

Зертханалық жұмыс №15

Желілік емес электр тізбегін есептеуді тәжірибе арқылы тексеру.

Жұмыстың мақсаты – желілік емес резисторлардың вольт – амперлік сипаттамасын тексеру және желілік емес резисторлары бар, электр тізбегінің есептеулерін графикалық тәсіл арқылы тексеру.

Жұмысқа дайындық.

1. Желілік емес тізбекті есептеуді негізінен графикалық тәсілмен жүргізеді. Ол үшін 6 суреттегі сұлба бойынша тәжірибелі түрде алынған, барлық резисторлардың в.а.с. болу керек.

Дәл осы зертханалық жұмыста, вольфрамды жіпті шоқтану шамы және көмір бағанасы зерттеледі. Егер осы элементтердің вольт – амперлік сипаттамасын алып, тізбектеліп жалғанған нәтижелердің графикалық тұрғызылғанының тәжірибелі сәйкес келуін тексеру. (1 сур)

1-сурет 2- сурет

Енді параллель жалғануды тексеруге болады. (2 сур)

3-сурет 4-сурет 5-сурет

2. Егер желілік емес резисторда белгілі үлкен емес ауқымда ток күші мен кернеу өзгереді, онда абсолют аб қисық кесіндіні в нүктесіне горизонтальды өсін қиып өтетін түзу кесіндімен ауыстырамыз. Осы түзудің теңдеуі мынандай болады. (3сур)

U =

Мұнда, Е_о – желілік емес резистордың (4 сур) э.қ.к-нің алмастыру сұлбасы.

Абсолют телімі вольт-амперлік сипаттамасының ойыстығын, аб телімін түзу мен ауыстыруға болады.

U =

Алмастыру сұлбасы осы элементтерден тұрады, бірақ э.қ.к E_O кернеуге U қарсы бағытталады.

Динамикалық кедергіден басқа, статикалық кедергі болады.

.

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар.

1. Зертханалық жұмыстың мақсаты неде?

2. Қандай резисторлар желілік, ал қандайлары желілік емес деп аталады?

3. Желілік емес резисторларға мысал келтір.

4. Резистордың вольт – амперлік сипаттамасын алу үшін сұлба сыз.

5. Желілік емес резисторлардың тізбектеліп жалғанған тізбегін графикалық түрде қалай есептейді?

6. Желілік емес резисторлардың параллель жалғанған тізбегін графикалық түрде қалай есептейді?

7. Динамикалық кедергі деген не?

8. Статикалық кедергі деген не?

9. Желілік емес резистордың вольт-амперлік сипаттамасы ойыстығынның алмастыру сұлбасын сыз. Осы сұлба бойынша теңдеу құр.

10. Алмастыру сұлбасы қандай элементтерден тұрады?

Аспаптар мен жабдықтар

1. кесте

Атауы

Типі

Саны

Техникалық сипаттамасы

Амперметр

Вольтметр

Шоқтану шамы

Көмірлі бағана

3

3

1

1

Жұмыстың орындалуы.

1. Өзара тізбектеліп жалғанған 2 желілік емес резисторларда кернеу түсуімен токтың өлшенген сұлбасын сызу керек. Осы резисторлардың параллель жалғанағн сұлбасын сыз. Оларды мұғалімге көрсету.

2. Тізбек құрып (6 сур) оны мұғалімге тексерту.

6-сурет

3. Кернеу реттегішін 0-ден номиналды мәніне дейін өзгертіп, вольт-амперлік сипаттамасын алу. Аспаптар көрсеткіштерін 2 кестеге енгіз. Өлшенулерді көмірлі бағана үшін қайталау.

4. Тізбектеліп жалғанған резисторлардың тізбегін құрастырып, тексеру үшін мұғалімге көрсету.

5. Тізбектің қыспақтарындағы екі әр түрлі кернеулердегі ток күшін және әрбір резистордағы кернеу түсуін өлшеу. Табылған мәндерді 3 кестеге енгізу.

6. Параллель жалғанған резисторлардың тізбегін құрып, мұғалімге көрсету.

2-кесте

7. Кернеуді екі түрлі пішінде тармақтардағы ток күшін өлшеу және тізбектің тармақталмаған бөлігіндегін де өлшеу. Мәндерін 4 кестеге енгізу.

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

1. 3 пункт бойынша координат жүйесінде желілік емес резисторлардың в.а.с-тұрғызу.

2. Дәл осы координат жүйесінде, тізбектеліп және параллель жалғанған резисторлор үшін в.а.с -тың графикалық қосылысын сызу.

3. Тізбектің қыспақтарындағы ток күші мен резисттордағы кернеу түсуін, кернеудің екі түрлі мәндерінде графикалық түсіндіру. Мәндерін 3 кестеге енгізу.

3-кесте

4. Тізбектің қыспақтарындағы кернеудің екі түрлі мәнінде тізбектің тармақталмаған бөлігіндегі және тармақтардағы ток күшін графикалық есептеу. Мәндерін 4 кестеге енгізу.

4-кесте

5. Екі нүкте арасында алмасу сұлбасының, тізбектің кесіндінің в.а.с қисығын, алмастыру арасын әрбір резистордағы Е_о графикалық түрде анықтау.

6. В.а.с -ның белгілі кесіндісіндегі әрбір резистордың динамикалық кедергісін есептеу, теңдеулер жазу. Алмастыру сұлбасын көрсету.

7. Зертханалық жұмыс бойынша қорытынды жасау: а) желілік емес тізбектің графикалық теңдеу есептеу тәсілін тәжірибелі нақтылау; ә) графикалық тәсілмен Е_о, R_ст, R_g есептелу мүмкіндігін б) тәжірибелі жинақты есептелуін дәлдіктерінің сәйкес келмеуінің себебін анықтау.

8. Қорытындыны есепке жазу.

Зертханалық жұмыс №16

Кернеу резонансы

Жұмыстың мақсаты – резонансын тексеру: айнымалы индуктивтіліктің резонанс қисығын шешу, арнайы бөліктегі кедергілер арасындағы және кернеу түсуін, активті және реактивті қуат аралығындағы мәндерді табу.

Жұмысқа дайындық

1. Тармақталған электр тізбегінің кернеу резонансы деп, тізбектің қыспақтарындағы кернеу фазасының айырымы мен тізбектің кірісіндегі ток нөлге тең болғандағы, телімде индуктивтілік пен сыйымдылығы бар режімді айтамыз. Бұл жағдайда реактивтік телімдегі кедергілер тең болады.

мұнда = – толқынды кедергі.

Резонанстағы тораб жиілігі формуласын былай жазуға болады

=

Тізбекте резонансты жиілік, индуктивтілік немесе сыйымдылықтың өзгеруінен алуға болады. Зертханалық жұмыс жүрекшеге қатысты ораманың қозғалысы арқылы индуктивтілікті өзгертуге болады. Жүрекшеден орама қаншалықты алыс орналасса, соншалықты индуктивтілік және индуктивті кедергі кіші болады.

2. Резонансты кедергі кезіндегі реактивті кедергі.

X =

Ал толық кедергі активтік кедергіге тең.

Z = ²

Амперметрмен вольтметр мен амперметдің көрсеткіштері арқылы, тізбектің активті кедергісін есептеуде қолданылады.

Тізбектегі ток күші, резонансты кернеуде максималды болады, ол амперметрдің көрсеткіші арқылы резонанс нүктесін тәжірибелі тексеруге мүмкіндік береді.

R =

Реактивті телімдерде кернеу түсуі өзара тең болады.

одан басқа,

және

Cондықтан, тізбектің қыспақтарындағы кернеу жоғары болады, онда

Кернеу векторлары U_L және U_C бір-бірінен 180º-қа ығысады, сондықтан, қосылыс кезінде өзара компенсацияланады.

U = ²

Осыдан байқасақ, активті кедергідегі кернеу максималды және тізбектің қыспағындағы кернеуге тең болады.

Реактивті сыйымдылық пен индуктивті қуат өзара бір-бірімен тең болады.

Толық қуат активті мінездемені алып жүреді.

1- Сурет 2- Сурет

3. Ток күшін өзгертуді, кернеу, қуат, Х_L дың φ бұрышымен бағыныштылығын резонансты қисық түрінде, графикалық түрде көрсетеді.(1 және 2 сурет)

Белгілі дәрежедегі резонанс қисығының формасын тізбектегі активті және толқынды кедергінің мәніне бағынышты. Бұл қатынас контурдың сапалылығы.

Q =

Сапалылық қаншалықты көп болса, ток қисығы, кернеу және қуат соншалықты өткір формалы болады.

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар.

1. Зертханалық жұмыстың мақсаты қандай?

2. Кернеу резонансы деген не?

3. Кернеу резонансына қалай жетуге болады?

4. Кернеу резонансындатізбектің кедергісінің негізгі ерекшелігі неде?

5. Кернеу резонансында қуат коэффициенті және φ бұрышының шамасы қандай ?

6. Резонанс кернеуін тәжірибелі жағдайын қалай анықтауға болады?

7. Кернеу резонансында зерттелетін тізбектің арнайы телімдеріндегі кернеу түсуінің ерекшелігі қандай?

8. Кернеу резонансында қуаттың ерекшелігі қандай?

9. Зерттелетін тізбектің әр түрлі режімінде векторлық диаграмма сыз

10. Контурдың сапалылығы деген не?

Аспаптар мен жабдықтар

2. кесте

Атауы

Типі

Саны

Техникалық сипаттамасы

Амперметр

Вольтметр

Ваттметр

Конденсатор батареясы

Орауыш ( катушка)

1

3

1

1

1

Жұмыстың орындалуы.

1. Тізбек құру (3 сур) және дұрыстығын мұғалімге тексерту.

2. Тізбекті іске қосу, оның қыспақтарында керекті кернеуді және конденсатор батериясының сыйымдылығын орнату. Оралатын әр түрлі жағдайында, жүрекшеге қатысты ток күшін және бөліктегі кернеуді өлшеу. 2 кестеге ораманың 7-9 жағдайында аспаптың көрсеткішін және кернеу резонансын жаз.

3-сурет 2- кесте

Мәндердің тәжірибелі тексерілуі.

3. Егер тексерілген тізбекте конденсатор шығыны болмаған жағдайда, амперметр мен вольтметрдің көрсетіміне сәйкес, ораманың активті кедергісін R_O есепте.

2. Ораманың толық және индуктивтік кедергісін есепте.

;

және конденсатордың сыйымды кедергісі

3. Орамдығы активті және индуктивті құраушы векторының кернеуін есепте.

,

4. Тізбектегі индуктивті, сыйымды және толық қуатты есепте.

Q = S = UL

5.Тізбектің кірісіндегі ток пен кернеу векторы арасындағы жылжымалы фазаның косинус бұрышын есепте.

және φ бұрышын тап. Табылған мәндерді 2.55 кестеге жаз.

6. Тәжірибелі және есептелген мәндер бойынша резонанс қисықтарын құр.

I, U_a, U_L, U_С, U, φ=f (Х_L) – бір координат жүйесінде және Р, Q_L, Q_С, S-f(Х_с) келесі кординат жүйесінде.

7. Қарастырылған тізбекте және әр түрлі режімде, белгілі маштабпен векторлық диаграмма құр:

және

8. Жұмыс бойынша қорытынды жаса: а) индуктивтіліктің өзгеру жолы арқылы кернеу резонансын алу мүмкіндігін; ә) резонанс қисықтарының мінездемесін. б) теория мен тәжірибелі тексерістің сәйкес келмеуінің себебін тексеру.

9. Қорытындыны есепке жаз.

Зертханалық жұмыс №17

Ток резонансындағы электрлік тізбекті зерттеу.

Жұмыстың мақсаты – ток резонансын зерттеу, бөлек тармақтардағы өткізгіштер мен ондағы токтар арасын тәжірибелі тексеру. Айнымалы сыйымдылықта резонанс қисығын белгілеу.

Жұмысқа дайындық.

1. Тармақталған, индуктивтілік тармақтарынан және тізбектің қыспақтарындағы керену фазасының айырмасы мен тізбек кірісіндегі токтың 0-ге тең болғандағы индуктивтілік пен сыйымдылықтан тұратын электр тізбегінің жұмыс режімін ток резонансы деп атайды. (1 сурет)

Тармақтың активті өткізгіштігі.

1- сурет

Тармақтың реактивті өткізгіштігі.

Ток резонансында толық өткізгіштік.

Бірінші тармақтың ток күші

Екінші тармақтың ток күші

Мұнда: y₁ және y₂ – тармақтардың толық өткізгіштігі.

Бірінші тармақтың ток векторын, екі құрауышының алгебралық қосындысы ретінде көрсетуге болады – активті және реактивті.

Олар өзара фаза бойынша 90º-қа ығыстырылған.

Екінші тармақта.

Резонанс тоғында тізбектің кірісіндегі ток күші.

Қоректенетін генератордың мүмкін болатын тербеліс жиілігі тізбектің өзіндік тербеліс жиілігіне тең болғанда ток резонансы болады.

Қарастырылған сұлбадан оны былай анықтайды:

Осы формуладан, генератор жиілігінің индуктивті орауыш, конденсатор сыйымдылығы немесе активті кедергілерінің өзгеруінен резонансқа жетуге болады.

Зертханалық жұмыста сыйымдылықты конденсатор батареясымен ауыстыруға болады.

2. Резонанс тоғында

b_L = b_C; I_L = I_C; I_L-I_C = 0; I = I_a1+I_a2.

Яғни, тізбектің қыспақтарындағы кернеу фаза быйынша, активті токқа сәйкес келеді (φ = 0). Реактивті токтардың болмағандығынан, ол аз болады.

Егер b_L > g₁, ал b_C > g₂, немесе I_L > I_a1­ және I_C > I_a2, онда мына жағдай болуы мүмкін.

I₁ > I = I_a1+I_a2 немесе I₂ > I.

Яғни, әрбір тармақтағы ток күші, тізбек кірісіндегі ток күшінен үлкен болады.

Тармақтағы активті қуат мынаған тең болады:

Тармақтағы реактивті қуат.

I_L²

Q_L = I_LU = ––––––– = U²b_L;

b_C

I²_C

Q_C = IU = ––––––– = U²b_C;

одан басқа, Q_L = Q_C, сондықтан

_______________

S = √ (P₁+P₂)² + (Q_L-Q_C)² = P₁+P₂

1. сурет

Яғни, тізбектің толық қуаты, активті қуатқа тең. Ол, генератор – тізбектің индуктивті орауыш пен конденсаторды, активті кедергіде жылуға айналдыратын, тізбекті энергиямен қамтамасыз етуін білдіреді.

Сыйымдылықты өткізгіштік b_C өскен сайын y₂, y, I_C, I₂, I, Q_C, S, φ шамалары да жоғарылайды.

Осы шамаларды b_C байланысты өзгеруінен резонанс қисығын графикалық түрде белгілеуге болады. 2 суретте осы жағдайға байланысты қисық келтірілген, R ≠ 0, ал R₂ = 0.

Қисық пішіні, белгілі мақсатта контурдың сапалылығынан бағынышты болады.

I_L I_C y_T

Q = ––– = ––– = ––––.

I I g

Мұнда: y_T = b_L = b_C – тізбектің толқынды өткізгіштігі .

I_L және I_C – резонанстағы реактивті токтар.

Тізбекте қаншалықты активті кедергі аз болса, ондағы энергия шығыны мен контур сапалылығы жоғары болады.

Өз білімдерін тексеру үшін қорытынды сұрақтар.

1. Зертханалық жұмыстың мақсаты неде?

2. Ток резонансы деп нені айтады?

3. Ток резонанасына қалай жетуге болады?

4.Тәжірибеде ток резонансын қалай анықтауға болады?

5. Ток резонансында, тізбектің өткізгіштігінің қандай ерекше қасиеттері бар?

6. Толқынды кедергі мен толқынды өткізгіштігінің формуласын жазың?

7. Зерттелетін электр тізбегінің әрбір режімінде, яғни, b_C < b_L; b_C = b_L; b_C > b_L, векторлық диограмма құрың.

8. Ток резонансында, тармақтардағы токтардың қандай ерекшеліктері болады?

9. Резонанс қисығы қандай болады?

10. Контурдың сапалылығы деп нені айтады және ол резонанс қисығының пішініне қалай әсер етеді?

Аспаптар мен жабдықтар.

3. кесте

Атауы

Типі

Саны

Техникалық сипаттамасы

Амперметр

Вольтметр

Конденсатор батареясы

Индуктивті катушка

3

1

1

1

Жұмыстың орындалуы.

1. Тізбекті жинау (1 сурет) және оның дұрыстығын мұғалімге көрсету.

2. Тізбекті іске қосу, керек кернеуді орнату. Батарея конденсаторының сыйымдылығын өзгерте отырып, 7-9 әр түрлі мәндерінде, оған қоса ток резонансына аспап көрсеткіштерін 2 кестеге жазу.

2-кесте

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

1. Конденсаторды шығынсыз деп алып, екінші тармақтың, сыйымдылық өткізгіштігін мына формула арқылы есептеу.

I₂

b_C = y₂ = –––––––

U

Берілген тәжірибелі ток резонансында, бірінші тармақтың (орауыштың) активті кедергісі.

U

R_k­ = –––––––

I_рез

Бірінші тармақтың толық кедергісі

U

z₁ = –––––––

I₁

Бірінші тармақтың индуктивті кедергісі

______

x_L = √z₁²-R_k²

Бірінші тармақтың активті өткізгіштігі

R_k

g₁ = –––––––

z²₁

Бірінші тармақтың индуктивті өткізгіштігі

X_L

B_L = –––––––

z²₁

Бірінші тармақтың активті вектор құраушысы

I_a1 = Ug₁

Бірінші тармақтың индуктивті вектор құраушысы

I_L = Ub_L

Кірістегі ток векторы мен кернеуі арасындағы фазалар ығысуының косинус бұрышы

I_a1

Соsφ = –––––––

I

Нәтижелерін 2 кестеге енгізу.

2. Тәжірибе мен есептеулерді пайдалана отырып, резонанс қисығын тұрғызу.

I_L, I_C, I_a1, I, φ-f (bc)

3. Зерттелетін тізбектің үш әр түрлі режімінде токтың векторлық диограммасын құрың.

B_C < b_L, b_C = b_L және b_C > b_L

4. Зертханалық жұмыс бойынша: а) тізбектің сыйымдылығының өзгеруіне байланысты, ток резонансын алу мүмкіндігін; ә) резонанс қисығының өзгеру сипатын; б) теория мен тәжірибе нәтижелерінің сәйкес келмеуіне қорытынды жасау.

5. Қорытындыны есепке жазу.

Зертханалық жұмыс №19

Қабылдағыштың жұлдызды жалғануында үшфазалы тізбекті зерттеу.

Жұмыстың мақсаты– Үшфазалы тізбекті әр түрлі режімде зерттеу.

Жұмыстың орындалуы.

1. Тізбекті жинау және дұрыстығын мұғалімге тексерту.

2. Үшфазалы қоректену клеммаларына А,В,С,О «3-220v» аспап штативін сұлбаға

қосу.

3. «3-220v» қоректену блогына ажыратқышты қосу және келесі режімдерде фазалық және сызықтық токтарды өлшеу.

а) нөлдік сымды және ажыратылған нөлдік сымды бір қалыпты жүктеме

ә) фаза бойынша нөлдік сымды және нөлдік сымсыз бірқалыпты жүктеме

б) нөлдік сымды және нөлдік сымсыз фазаның үзілуі С.

Өлшемдерді кестеге жазу.

Аспаптар мен жабдықтар.

Атауы

Типі

Саны

Техникалық сипаттамасы

Миллиамперметр

Вольтметр

Жүктемелі шам

Тумблер

4

1

9

3

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

1 Фаза бойынша шам қуатынан, фазалық және сызықтық токтарды есептеу. Алынған өлшемдерді берілген есептеулер мен тексеру.

2. Тізбектің барлық режімдеріне тек диаграммасын құр.

3. Кестенің 3,4,5 пункттарына сәйкес кернеу диаграммасын құр.

4. Зертханалық жұмыс бойынша: а) үшфазалы электр тізбегінің жұлдызды жалғануындағы ерекше қасиеттеріне; ә) тәжірибелі және есептеу нәтижелерінің теориямен сәйкес келмеуіне қорытынды жасау.

5. Қорытындыны есепке жазу.

Зертханалық жұмыс №20

Қабылдағыштың үшбұрышты жалғануында үш фазалы тізбекті зерттеу.

Жұмыстың мақсаты– Электр тізбегін әр түрлі жұмыс режімінде тексеру.

Жұмыстың орындалуы.

1. Электр тізбегін жинау және дұрыстығын мұғалімге тексерту.

2. Үш фазалы қоректену клеммаларына А,В,С «3~200v» аспап штативін сұлбаға қосу .

3. «3~200 v» қоректену блогына ажыратқышты қосу және келесі режімдерде фазалық және сызықтық токтар мен кернеулерді өлшеу.

а) фаза бойынша бір қалыпты жүктеме

ә) фаза бойынша бірқалыпсыз жүктеме

б) бірсызықты сымның үзілуі

в) бірфазадағы үзік.

Өлшеу нәтижелерін кестеге жазу.

1. Сурет

1-кесте

Аспаптар мен жабдықтар

Атауы

Типі

Саны

Техникалық сипаттамасы

Миллиамперметр

Вольтметр

Жүктемелі шам

Тумблер

6

1

9

2

Нәтижелердің тәжірибелі тексерілуі.

1. Фаза бойынша шамдардың қуатынан фазалық және сызықтық токтардың есептелуін орындау.

2. 1 және 2 кесте пункт бойынша токтың векторлық диаграммасын құрың.

3. Зертханалық жұмыс бойынша: а) үшфазалы электр тізбегінің үшбұрышты жалғану ерекшеліктеріне; ә) тәжірибелі және есептеу нәтижелерінің теориямен сәйкес келмеуіне қорытынды жасау.

4. Қорытындыны есепке жазу