«Жалпы мағлұмат» тарауында берілген тәжірибеге сәйкес қысқаша теория енгізілген

Loading...


бет1/9
Дата30.03.2020
өлшемі392.31 Kb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9
КІРІСПЕ

«Электротехниканың теориялық негіздері» пәнін оқу үрдісінде зертханалық практика үлкен маңызды рөл атқарады. Студенттердің дәріс сабақтарында негізгі теориялық қағида қабылданып, зертханалық жұмыстарды орындаған кезде практикалық ептілігі және тәжірибені зерттеуді терең меңгеру бекітіледі.

Сонымен бірге, бірлесіп пайдаланған тәжірибелерде нақты элементтер мен электрлік тізбектерді компьютерлік технологияны оқуда максималды тиімділікке жеткізеді.

Осы зертханалық практикада «Электротехниканың теориялық негіздері» пәнін персоналды компьютерді қолданып, моделдерді есептеу және электр тізбектерінің әртүрлі нұсқаларын зерттеу қарастырылған.

Зертханалық практикумның негізгі элементі – лабораториялық-оқу кешені. Бағдарламаны қамсыздандыру виртуалды өлшеуіш аспаптары, санды, аналогты лабораториялық-оқу кешеніне қосылады. Солардың ішінде электромагнитті жүйе, магнитэлектрлік және электродинамикалық аспаптар.

Арнайы коннектордың көмегін тізбекке қосу арқылы бағдарламалық қамсыздандыру стендінде, өзімен бірге виртуалды аспаптың жинағы «ВП ТОЭ» көрсетіледі. Өлшенетін ток пен кернеуді енгізу үшін компьютерде «ВП ТОЭ» бағдарламасының көмегімен өлшеу үшін коннектор арнайы қойылған.

Зертханалық сабақтарды өткізгенде персоналды компьютерді қолдану арқылы студенттерді максималды қатыстырып, оқу және шығармашылық белсенділігін, ынталылығын және студенттерге MATCHAD, Exsel және басқа да бағдарламалардың көмегімен зертханалық жұмыстарын безендіруге, өңдеуге үлкен көмек қатамасыздандырылған.

Берілген жұмыстарда 10 зертханалық жұмыстардың сипаттамасы көретілген. Зерханалық жұмыстардың әрбір сипаттамасында жалпы мағлұмат, тәжірибелік бөлімі, бақылау сұрақтары мазмұндалған.

«Жалпы мағлұмат» тарауында берілген тәжірибеге сәйкес қысқаша теория енгізілген.

«Тәжірибелік бөлім» тарауында қалыптасқан нақты тәжірибелік тапсырмалар және олардың орындалу тәртібі, электр тізбегінің сұлбасы мен тәжірибелік деректердің кестесі көрсетілген. Тәжірибелік бөлімінде тәжірибені және теорияны анықтау, аналитикалық әдісті қатыстырып, тәжірибелік қорытындыны түсініп орындау талап етілген.

Студенттер зертханалық жұмысты орындау үшін мұқият зертханалық жұмыстардың сәкес сипаттамасымен танысып, негізгі мақсатын және осы жұмыстың тапсырмасын орындау керек.

Студенттер әрбір зертханалық жұмысты орындауға дайындалған кезде осы зертханалық жұмысқа қатысты мағлұматтардың теориялық бөлімін оқуға тиісті.

Студент әрбір орындалған жұмысты есеп түрінде рәсімдеуге тиісті. Есеп беру әрбір жұмысқа орындалады және әрбір студент жеке көрсетеді.

Есеп берудің құрамына:

- титульды бет;

- жұмыстың мақсаты;

- негізгі теориялық қағида;

- тәжірибе туралы қысқаша мағлұмат;

- зерттелетін тізбектің принциптілік сұлбасы;

- есептеу формулалары және есептелінуі;

- өлшенген және есептелінген шамалардың кестесі;

- өлшенген қорытындылар (кесте, график, параметрдің және режимнің есептелінген сандық мәндері);

- жұмысқа қорытынды.

Студент есеп беру барысында қойылған сұрақтарға жауап беруге тиісті.

ВИРТУАЛДЫ АСПАПТАРДЫҢ КӨМЕГІМЕН ТОКТАР МЕН КЕРНЕУЛЕРДІ ӨЛШЕУ. КЕДЕРГІЛЕР МЕН ҚУАТТАРДЫ ӨЛШЕУ.

Бағдарламалық қамтамасыздандырылған оқу- зертханалық кешеніне виртуалды өлшеуіш және тіркегіш аспаптар кіреді.

Студент зертханалық жұмысты орындау үшін универсалды оқу- зертханалық кешенімен танысуға тиісті. Виртуалды және сандық өлшеуіш құрылғының көмегімен электрлік шамаларды өлшеуге машықтану.

Кешенді зертханалық стендінің жинағына арнайы коннектор кіреді, оның кәдімгі өлшеуіш аспабы зерттелетін тізбектің кірісіне қосылады. 1-суретте коннектордың панелінің жалпы түрі көрсетілген. Конектордың панелінің бетінде бейнеленген өлшеуіш аспаптары – вольтметрлер V0, V1 және амперметрлер A1......A4 кәдімгі вольтметрлер мен амперметрлер сияқты тізбекке қосылады. Коннекторда кернеулерді компьютерге енгізу үшін екі канал және токтарды енгізу үшін екі канал балады. Дегенмен, төрт амперметр қосуға болады және компьютерге енгізілген токтардың мәндерін өлшеу I1 және I2, I3 немесе I4 айырып-қосқышпен таңдау керек.

Кнопки переключения делителей напряжения

Кнопки переключения шунтов

Кнопка переключения измеряемого тока (I1 или I2)

Светодиоды сигнализации измеряемого тока (I1 или I2)

I3

I4

I3

I4



U

1 В


20

5



1сурет

Коннектордың панелінің бетінде таңдалған токтың жарықдиоды және экранның дисплейінде виртуалды амперметрлердің жазылуы дабылдайды.

Виртуалды аспап жұмыс істеген кезде келесі нұсқаулардың тәртібін сақтау керек:


  1. Оң бетіндегі коннектордың панеліндегі көрсетілген виртуалды аспаптарды (1- сурет) сұлбаның тізбегіне қатысты жинастырыңыз.

  1. «ВП ТОЭ» - деген бағдарламаны (виртуалды аспаптарды) ашу үшін тышқанның сол жағындағы батырманы екі рет басу керек. Нәтижесінде «Приборы I» блогы ашылады, сол блогтың ішінде амперметрлер және вольтметрлер бар. «Приборы I» - дің блогының оң беті 2-суретте көрсетілген.

2 сурет

  1. Осы блогтың бетіндегі аспаптардың орналасқанын өзгертуге болады, оны тышқанның сол жақ батырмасымен аспаптың белгіленуіне және ашылған терезедегі керекті аспаптар ретінде таңдаңыздар. Коннектордың каналын бірнеше виртуалды аспаптарды қосуға болады, мысалы, белгілі бір токтың немесе кернеудің әрекеттік, амлитудалық, ортақ мәндерін өлшеу үшін.

  2. «Откл.» терезенің белгісін тышқанның сол жақ батырмасымен таңдап, керекті виртуалды аспаптарды қосыңыз.

  3. «Действующее» терезенің белгісін тышқанның сол жақ батырмасымен ашып, ашылған тізімнен өлшемнің керекті түрін таңдап алыңыз.

  4. Коннектордағы керекті батырманы басып, амперметрдің және вольтметрдің шектеулерін таңдаңыз. Таңдалған шектеулер дағды бойынша керекті виртуалды аспаптардың терезелерінде көрсетіледі. Өлшенетін сигнал берілген каналда керекті шектен артып кетсе, виртуалды аспап көрсеткіші қызыл түспен белгі береді, ал жоғары панель бөлігінде келесі жазба көрсетіледі «Перегрузка! Перейдите на больший предел» немесе «Перегрузка! Бұдан үлкен шектеуге ауысыңыз». Өлшем бірлігі өлшем шегінен асқан кезде, ол өшеді.

  5. Виртуалды аспаптың терезесін жабу үшін, міндетті түрде «Выкл.» пернесін басу керек.

«Приборы I» - дегі «меню» арқылы «Приборы II» позициясын таңдап алып, тізбектегі кедергілерді, қуаттарды және фазалық ығысу бұрыштарын өлшейтін үш түрлі аспаптары бар блогын ашу керек.

Бұл блогқа кіретін екі аспаптың өз менюлері бар, олар арқылы өлшем бірліктері таңдалады. «Приборы II» блогының оң беті 3-суретте көрсетілген.



3 сурет

Аспаптарды активтендіру үшін келесі терезелерден сәйкес екі шаманы таңдап, олар арқылы негізгі шаманы анықтау керек. Мысалы, егер тізбектің кіріс кернеуі мен тогын өлшеу үшін вольтметр V0 және амперметр A1 қосылса, онда тізбектің қуаттарын (P, Q, S), кіріс кедергілерін (R, X, Z) және ток пен кернеудің арасындағы фазалық ығысу бұрышын  өлшеу керек болса, «Приборы II» панелінің жоғарғы терезесінде V0 және төменгі терезесінде A1 шамаларын алу қажет. I1 және I4 – токтардың арасындағы фазалық ығысу бұрыштарын өлшеу үшін A1 жоғарғы терезеде, ал I4 – төменгі терезеде болулары тиісті. Жиілігін немесе периодын өлшеу үшін жоғарғы терезеден тек қана бір мәнін алу керек.

Виртуалды осциллографтың қасиеті коннектордың кірмелігіндегі режимі «Развертка» не болмаса «XY» режиміндегі бір сигналдың кез келген сигналға тәуелділігін сигналдардың уақыттық диаграммасы арқылы қарап отыруға болатындығын көрсетеді. Осциллографты қосу үшін «Приборы I» - дегі меню бойынша «Осциллограф» жолын таңдап алу керек. Кейін дисплейде виртуалды осциллограф көрінісі шығады. 4- суретте оның барлық терезелері көрсетілген.

4 сурет

Осциллографтың 5 кірмелігінің кез келгеніне коннектордан сигнал беруге болады. Осы кезеңде осциллографтың кіріс терезесінде коннектордың кірмелік белгісі және экранда сәуле пайда болады, оның түсі зерттелініп отырған сигналдың фонына сәйкес келеді.

«Запись в файл» батырмасы бойынша осциллографтағы көрсеткіштерді файлға түсіріп алуға болады. Одан кейін оларды MATCHAD, Exsel және басқа бағдарламалар арқылы оқып және түзетуге болады.

Өлшейтін шамалардың өзгеріс динамикасын байқау үшін аспап жебесі өте қолайлы. Зертханалық стендте барлық мүмкіндікті қарастыру ретінде «ВП ТОЭ» псевдоаналогтық бағдарламаға бағытталған аспаптар ескертілген. Олар «Приборы I» меню блогынан «Аналоговый прибор» жебесі бойынша тышқанның бір батырмасымен ашылады.

Тәжірибеде қуаттардың, ток пен кернеудің ығысу бұрыштарының шамаларын өлшеу керек болмаса, онда стенд құрамына кіретін мультиметр арқылы қалған тізбектің қасиеттерін өлшеуге келеді.

1 Зертханалық жұмыс



КИРХГОФ ЖӘНЕ ОМ ЗАҢДАРЫ БОЙЫНША ТҰРАҚТЫ ТОКТЫҢ ТАРМАҚТАЛҒАН СЫЗЫҚТЫ ЭЛЕКТР ТІЗБЕГІН ЗЕРТТЕУ

Жұмыстың мақсаты:

  1. тұрақты токтың тармақталған тізбектерінде кернеулермен токтардың таралу заңдылығын Кирхгоф және Ом заңдарымен зерттеу;

  2. тізбек элементтерінің электрлік шамаларын өлшеп, кедергілері мен қуаттарын есептеу;

  3. тұйықталған контурлардың потенциалдық диаграммасын сызып үйрену.

  1. Қысқаша мағлұматтар

Электр тізбегі электр қозғаушы күш (ЭҚК) көзінен, электр қабылдағыштан және басқару немесе тарату құрылғылардан тұрады. Егер ЭҚК көзінe электр қабылдағышты жалғаса тізбекпен ток жүреді. Токтың жүру бағыт ы жоғарғы потенциалды нүктеден төменгі потенциалды нүктеге қарай.

Ток пен кернеудің арасындағы байланысын Ом немесе Кирхгофтың заңдары арқылы анықтайды.

а) Пассивті тізбек құрған кезде (1.1-сурет).

Тізбектің пассивті элементіндегі кернеудің өзгерісіне байланысты токтың өзгерісі Ом заңы арқылы анықталады, мысалы пассивті тізбегіміз:

1.1-сурет. Пассивті тізбек.

онда , яғни тогымыз тура пропорционал кернеуге;

б) Активті тізбек құрған кезде (1.2-сурет).

Тізбекте пассивті элементке бірізді активті элементті жалғастырсақ, онда тізбек активті тізбектеп есептелінеді; мысалы

1.2-сурет. Активті тізбек.

мұнда .

Жалпы алғанда тізбектің тогы электр қозғаушы күштің бағытына байланысты:

Егер кернеумен ЭҚК-тің бағыты токтың бағытымен бағыттас болса, онда олардың бағыттары (+) болады, токқа қарама-қарсы болса (-) болады.

в) тізбектің параметрлері белгілі болса (Е, r0, R), онда тұйықталған қарапайым электр тізбегіне (1.3-сурет) қолданылатын толық Ом заңы: .

1.3-сурет. Қарапайым электр тізбектің сұлбасы.



Кирхгофтың бірінші заңы зарядтар сақталу заңы бойынша анықталады. Ережесі: «Кез келген түйіндегі токтардың алгебралық қосындысы нөлге тең». Түйінге кіретін және шыққан токтардың таңбалары әртүрлі болады.

Мысалы: тізбек тармақталынған болса (1.4-сурет).

1.4-сурет. Тармақталған тізбек.

“а” түйін үшін I=I+I3, ал алгебралық қосындысы I1 – I2 –I 3=0.

Заңның жалпы түрі:



.

Кирхгофтың екінші заңы энергия сақтандыру заңы бойынша анықталады. Бұл заң тұйықталған контурларға арналған. Ережесі: “Кез келген контурда (өнбайда) кернеулердің түсуінің алгебралық қосындысы ЭҚК-тердің алгебралық қосындысына тең”.



Мысалы: Күрделі тізбек (1.5-сурет).

1.5-сурет. Күрделі электір тізбегі.

Тізбекте: Nт=2, Nтарм=3, K=2.

Токтардың және контурлардың айналыс бағытын белгілеп алу керек.

Контурлардың теңдеулері Кирхгофтың екінші заңы бойынша:

I контурдікі I1R1 +I3R3=E1;

II контурдікі I2R2+I3R3=E2.

Қорытынды: токтардың және ЭҚК-дің бағыттары айналыс бағыттарына бағыттас болса (+) алынады, қарама-қарсы болса (-) алынады.

Тұйықталған контурда потенциалдардың өзгерісі сол контурдағы кедергілердің өзгерісіне байланысты. Осылардың функциялық байланысын потенциалдық диаграмма деп атайды.

Тізбектің нүктелерінің потенциалы кедергіге және ЭҚК-ке байланысты өзгеріп отырады. Жалпы алғанда, тізбек нүктесінің потенциалы деп электр өрісінің бірлік зарядты өсі нүктеден потенциалы ең төмен нүктеге тасымалдағанда істейтін жұмысына тең шаманы айтады.

Сондықтан потенциалдық диаграмма тізбек элементіндегі ток пен кернеудің бағытын және тізбектің кез келген кедергінің және екі нүктесінің арасындағы кернеудің сандық мәнін анықтауға мүмкіндік береді.



Потенциалдық диаграмманы тұрғызу тәртібі:

  • кез келген бір түйіннің потенциалын нөлге теңестіреді;

  • потенциалы белгілі деп алынған нүктеден бастап айналыс бойымен келесі нүктелердің потенциалдарын есептейді;

  • өнбойды еркінше алынған бағытта айналып жүріп отырып, потенциалы белгілі («базалық түйін») нүктеге қайтып келеді (нүктелердің потенциалдарын есептеп отыру керек).

Кедергілер абсцисса осі бойынша белгіленеді, ал потенциалдар –ордината осі бойынша.

Кедергілердің және потенциалдардың масштабтарын белгілеп алған қолайлы.



Диаграмма тұрғызуға арналған ескерту:

  1. пассивті элементтегі токтың бағыты потенциалдардың айырымына байланысты, яғни ток жоғарғы потенциалдан төменгі потенциалға қарай жүреді;

  2. активті элементте потенциал «секіріп» өседі. Өсуі немесе төмендеуі ЭҚК- тің шамасына және айналыс бағытына байланысты. Бағыттас болса өседі, керісінше төмендейді.

Тізбектің бөлігінде өзгеретін потенциалдардың шамасы формулалар ретінде 1.1-кестеде көрсетілген.

1.1-кесте



Тізбек бөлігі

Потенциалдың өзгерісі



φ в >φа

φ в= φа





φа >φв

φа= φв 

φв= φа




φа >φв

φв= φа-IR





φ в >φа

φ в= φа+IR





φ в= φа+Е-IR


Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9
Loading...


©melimde.com 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
рсетілетін ызмет
Жалпы ережелер
ызмет стандарты
дістемелік кешені
бекіту туралы
туралы хабарландыру
біліктілік талаптары
кіміні аппараты
Конкурс туралы
жалпы біліктілік
ойылатын жалпы
мемлекеттік кімшілік
жалпы конкурс
Барлы конкурс
білім беретін
республикасы білім
ызмет регламенті
бойынша жиынты
ткізу туралы
конкурс атысушыларына
біліктілік талаптар
атысушыларына арнал
Республикасы кіметіні
идаларын бекіту
облысы кімдігіні
мемлекеттік ызмет
рсетілетін ызметтер
стандарттарын бекіту
Конкурс ткізу
мемлекеттік мекемесі
дебиеті маманды
Мектепке дейінгі
дістемелік сыныстар
дістемелік материалдар
ауданы кіміні
конкурс туралы
жалпы білім
рметті студент
облысы бойынша
білім беруді
мектепке дейінгі
мыссыз азаматтар
Мемлекеттік кірістер
Конкурс жариялайды
дарламасыны титулды
дістемелік кешен
ызметтер стандарттарын
мелетке толма
разрядты спортшы
аласы кіміні
директоры бдиев

Loading...