Лекция тақырып: Кіріспе. Кинематика



бет21/48
Дата19.11.2021
өлшемі0.91 Mb.
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   48
Айнымалы ток. Тұрақты токтың анықтамасы бойынша тізбектің барлық бетінде оның мәні өзгермейтін шама. Ал айнымалы ток тізбегінде токтың мәні әр тұста әр түрлі болуы мүмкін, себебі токтың таралу жылдамдығы жарық жылдамдығына жақын (270 000 км/с).

Сонымен кез келген тізбек үшін τ <<Т шарты орындалса, онда токты квази тұрақты деп атайды. Әрине уақытқа байланысты мұнда токтың мәні косинус заңы бойынша өзгеріп отырады. Бірақ әрбір кезеңде (t) тізбектің нүктелерінде оның мөлшері шамалас келеді, тізбектің барлық бөлігі үшін Ом заңын қолдануға болады. Дегенмен де айнымалы ток тізбегінде ерекшеліктер бар, себебі оның бойындағы катушкалар, конденсаторлар кедергілермен қосылып әсерін тигізіп, токтың мәнін өзгертеді.

а) Ток көзінде қосылған өткізгіштердің бәрінде де, әдеттегідей, кедергілер бар, бұларды активті кедергілер деп атайды. Ток көзі туғызатын э.қ.к.-і косинус заңы бойынша өзгерсе, онда жалпы тізбекке U=U0 cosωt кернеуі беріледі. Ток көзіне қосылған тізбекте квазитұрақты ток пайда болсын. Ом заңы бойынша



не I=I0cosωt

активтік кедергі бойындағы кернеу де IR, ток та бірдей заңдылықпен өзгереді Активті кедергі бойында белгілі шығатын жылуды есептейік. ∆t уақыты ішінде істелінетін жұмыс (шығатын жылу)



Қуаты


.

Айнымалы токтың қуаты үздіксіз өзгеріп отырады, бірақ оның орташа мәні тұрақты болу керек, себебі токтың бағыты қалай өзгерседе жылу бөлініп шығады ғой.





не (5)

Әдетте және шамаларын айнымалы токтың әсерлік мәндері деп атайды. Демек, айнымалы ток орнына әсері сондай тұрақты ток алуға болады.

в) Айнымалы ток көзіне конденсаторды қосайық.

Тұрақты ток кондесатор арқылы өтпейді, конденсатор қабаттарының аралары ашық. Айнымалы ток кезінде мәселе басқаша, оның бір қабатына зарядтар келіп, екінші кабатынан кетіп отырады. Тізбектегі айнымалы ток сөнбейді. Шынында да берілген конденсатор бойында q=U∙C заряды жиналсын, демек, , ал dq=Idt, тізбектегі I=I0cosωt токтың шамасын жоғарыдағы формулаға қойсақ:



, .

Мұнда -сыйымдылық кедергісі деп атайды. Бұл кедергінің ерекшелігі активті кедергі сияқты токтың энергиясын жемейді.

г) Айнымалы ток көзіне индуктивтік катушканықосайық. Оның ұшына берілген кернеу сол косинус заңы бойынша өзгереді: U= U0 cosωt .

Демек, тізбектеп ток та, катушка өзегінде туатын индукция ағыны да айнымалы болады, осының нәтижесінде катушка бойында өздік э.қ.к.-і пайда болады, оның мәні . тізбектегі токты квазитұракты деп есептеп, Ом заңын жазайық. Кез келген уақыт үшін , катушканың активті кедергісі R аз шама, оны еске алмасақ, онда





(6)

(Lω)=RL-кедергінің міндетін атқарады, оны индуктивтік кедергі деп атайды. Бұл кедергі де сыйымдылық кедергі сияқты токтың энергиясын кемітпейді, бірак токтың мәнін, фазасын өзгертеді.

Айнымалы ток үшін Ом заңы. Айнымалы ток тізбегінде әр түрлі кедергілер туғызатын элементтер болсын. Мысалы, тізбекте активтік кедергімен бірге сыйымдылық RC, индуктивтік кедергілер бар делік. Сырттан әсер ететін айнымалы ток көзінің екі ұштағы кернеуі U=U0cosωt болсын. Осыған орай тізбекте дамитын ток та косинус заңы бойынша өзгеріп отырады, тек фазалық айырмашылық φС туады

Элементтер бір-біріне тізбектеліп жалғанған. Сондықтан да жалпы кедергіні табу үшін, әдеттегідей, кедергілерді бір-біріне қосу керек сияқты. Бірак. айнымалы ток тізбегінде бұлай істеуге болмайды, себебі тізбекте туатын ток үшін әр элементтің әсері (кедергісі) ерекше.

Осыған орай әр бөлікте кернеулер темендегідей

R активтік кедергі UR=I0R=I0Rcos(ωt-φ0),

RC сыйымдылық кедергіде ,

RL индуктивтік кедергіде .

Кез келген уақыт үшін, осы шамалардың қосындысы Тізбектегі толық кернеуді береді



UR+UC+UL=U.



, (8)

Сонымен тізбекте дамитын ток



.

Бұл формуладан толық кедергінің міндетін шамасы атқарып отыр. Кейбір жағдайда реактивтік кедергі жойылып кетуі мүмкін. Мысалы, индуктивтік кедергі сыйымдылық кедергіге теңелсе тізбектегі токтың амплитудасы өзінің жоғарғы шекті мәніне жетеді. Мұны резонанстық құбылыс деп атайды. Сонымен резонанс болу үшін мына шарт орындалу керек:



не .

Еріксіз жиілік контурдың меншікті тербелу жиілігіне тең болу керек.

Кез-келген ортада пайда болған тербеліс оның бір нүктесінен екінші нүктесіне беріле отырып белгілі жылдамдықпен таралады. Ол жылдамдық таралып отырған ортаның (газ, сұйық, немесе қатты дене) қасиетіне байланысты болады.

Тұтас ортада тербелістің таралуын толқын деп атайды. Толқын энергия тасымалдайды екен. Ол серпімді және сұйық бетіндегі толқын болып екіге бөлінеді. Серпімді (немесе оны механикалық деп те атайды) толқын деп серпімді ортада таралатын механикалық тербелісті айтады.

Серпімді толқын қума және көлденең болып бөлінеді. Қума толқын көзінде орта бөлшектерінің тербелісі толқынның таралу бағытымен бағыттас болады. Ал көлденең толқын кезінде орта бөлшектің тербелісі толқынның таралу бағытына перпендикуляр болып келеді.

Қума толқындар газ, сұйық және қатты денелерде тарайды. Ал көлденең толқындар тек қана қатты денелерде тарай алады.

Тербеліс фазасы бірдей көршілес екі бөлшектің ара қашыктығын толқын ұзындығы (λ) деп атайды. Толқынның ортадағы таралу жылдамдығы (υ), периоды (Т) және толқын ұзындығы арасында мынандай байланыс бар:

λ=υ∙T (1)

Жазық толқынның теңдеуі былайша өрнектеледі:

(2)

Серпімді толқын таралған кезде энергия тасымалданады. Ол энергия мынаған тең: (3)

Бірлік уақыт ішінде бірлік ауданнан өтетін энергия шамасы толқын интенсивтік деп аталады, ол мынаған тең:

(4)

- Умов векторы деп аталады.

Соңғы формуладан көріп (4) отырғанымыздай серпімді толқын үшін Умов векторы ортаның тығыздығына, бөлшек тербелістің амплитуда квадратына, тербеліс жиілігінің квадратына және толқынның таралу жылдамдығына байланысты болады екен.





Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   17   18   19   20   21   22   23   24   ...   48




©melimde.com 2020
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет
Сабақтың тақырыбы
Сабақтың мақсаты
бойынша жиынтық
жиынтық бағалау
Сабақ тақырыбы
ғылым министрлігі
рсетілетін қызмет
тоқсан бойынша
Жалпы ережелер
қызмет стандарты
бағалауға арналған
бекіту туралы
Сабақ жоспары
Қазақстан республикасы
жиынтық бағалаудың
тоқсанға арналған
жиынтық бағалауға
Әдістемелік кешені
бағалау тапсырмалары
арналған жиынтық
республикасы білім
арналған тапсырмалар
туралы хабарландыру
білім беретін
Қазақстан республикасының
бағалаудың тапсырмалары
мерзімді жоспар
пәнінен тоқсанға
арналған әдістемелік
Қазақстан тарихы
Реферат тақырыбы
Жұмыс бағдарламасы
Қазақ әдебиеті
болып табылады
Мектепке дейінгі
нтізбелік тақырыптық
бағдарламасына сәйкес
біліктілік талаптары
әкімінің аппараты
мамандығына арналған
туралы анықтама
оқыту әдістемесі
қойылатын жалпы
әдістемелік ұсыныстар
Конкурс туралы
жалпы біліктілік
республикасының білім
жалпы білім
мемлекеттік әкімшілік
білім берудің
қазақ тілінде