kk ru ru ru kk ru kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk kk en kk kk kk kk kk kk kk pl kk kk kk kk kk kk kk ru ru
Дәріс. Тұрақты токтың сызықты емес тізбектері. Оларды талдау тәсілдері.
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Сызықты емес элементтері бар электр тізбектерін сызықты емес электр тізбектері деп атайды. Сызықты емес элементтерді мынадай топқа бөледі: сызықты емес кедергі, сызықты емес индуктивтілік және сызықты емес сыйымдылық.
Сызықты емес кедергінің (СЕК-нің) сызықты кедергіден айырмашылығы –олардың вольт-амперлік сипаттамасы сызықты емес болып келеді. Вольт-амперлік сипаттама ( в.а.с.) деп кедергі арқылы жүрген токтың ондағы кернеуге тәуелділігін айтады. Сызықты емес кедергілер өз кезегінде екі топқа бөлінеді: басқарылмайтын СЕК және басқарылатын СЕК. Басқарылатын СЕК-тің негізгі тізбегінен басқа қосымша немесе басқарушы тізбегі болады және олардың в.а.с. қисық сызықтардың жиынтығынан құралады.
Басқарылмайтын СЕК-лер тобына қыздыру шамы, электр догасы, бареттер, газотрон, тириттік және вилиттік кедергілер, жартылай өткізгіштік түзеткіштер ( диодтар) және т.б. кіреді.
Басқарылатын СЕК-лер тобына транзисторлар, тиристорлар және және т.б. кіреді.
54а-суретте металдан жасалған сымы бар электр шамының в.а.с. көрсетілген. Сым арқылы неғұрлым көп ток жүрсе, соғұрлым ол қатты қызады, соған сәйкес оның кедергісі де арттады.
54б-суретте тириттік және вилиттік кедергілердің, кейбір терморезисторлардың және көмір сымды электр шамының в.а.с. көрсетілген. Ток көбейген сайын олардың кедергісі азаяды.
Токты бір бағытта өткізетін селендік, кремнийлік және германийлік түзеткіштердің в.а.с.-ы 54в-суретте, ал тринистордың в.а.с.-ы 54г-суретте көрсетілген.
есептеу үшін мына тәсілдерді қолдануға болады:
бірнеше өзара параллель жалғанған тармақтарды бір балама тармақпен айырбастау тәсілі;
бос жүріс және қысқаша тұйықталу тәсілі.
Сызықты емес тізбекті есептеуге дейін оның құрамына кіретін элементтердің в.а.с.-лары белгілі болу керек. Сызықты емес тізбекті есептеу әдетте графикалық жолмен жүргізіледі.
Сызықты емес кедергілердің бірізді жалғануы.Суретте в.а.с.-ы белгілі СЕК мен сызықты кедергінің R бірізді жалғанған сұлбасы көрсетілген (55а-сурет). Сұлбада э.қ.к. көзі Е бар. Тізбектегі токты табу керек. Суретте СЕК-нің в.а.с.-ы I=f(Uсек) ретінде белгіленген, ал сызықты кедергінің R в.а.с.-ы - түзу сызық. Тізбектің в.а.с.-ы, яғни тізбектегі токтың СЕК пен R элементтерінде кернеудің түсулерінің қосындысына тәуелділігі I=f(Uсек+UR ) арқылы белгіленген.
Есептеу Кирхгоф заңдарына негізделеді. Есептеудің екі жолын қарастырамыз. Бірінші жолды 55б-сурет арқылы, ал екінші жолды 55в-сурет арқылы түсіндіруге болады.
Бірінші жолмен есептеген кезде сұлбаның пассивті бөлігінің қортынды в.а.с.-ын тұрғызады. Бұл кезде СЕК пен арқылы бір ток жүретіндігін ескереміз.
Қортынды в.а.с. тұрғызу үшін токтың кез-келген мәнін, айталық, т нүктесіне сәйкес келетін мәнін аламыз. Бұл нүкте арқылы горизонталь жүргіземіз. Онан кейін СЕК-тегі кернеуге тп кесіндісін R кедергісіндегі кернеуге сәйкес келетін тр кесіндісіне қосамыз: тп + тр=тq.
Нүкте q қортынды в.а.с.-ның нүктесі болады. Осылайша қортынды в.а.с.-ның басқа нүктелері де анықталады. Тізбектегі э.қ.к. Е берілген жағдайда токты қортынды в.а.с. арқылы табуға болады. Ол үшін абцисса өсіне Е –нің берілген мәнін салады, табылған нүкте арқылы қортынды в.а.с-мен қиылысқанша вертикаль жүргізеді. Қиылысу нүктесінің q ординатасы ізделінген токқа тең.
Тізбекті екінші жолмен есептегенде қортынды в.а.с. тұрғызу қажет емес. Бұл жағдайда (I=0, U=Е) нүктесінен (I=E/R, U=0) нүктесіне дейін в-суреттегідей түзу I=UR/R =f(UR) жүргізу керек.Бұл түзудің вертикальға көлбеу бұрышының a тангенсының сандық мәні өстердің масштабы бойынша алынған R тең. Түзудің СЕК-тің в.а.с-ымен қиылысу нүктесі тізбектің жұмыс режимін анықтайды. Шын мәнінде, бұл нүкте үшін СЕК және R арқылы жүретін ток бірдей, ал Uсек+UR=Е. Э.қ.к.-нің мәні Е-ден Е1-ге дейін өзгерсе, онда I=UR/R =f(UR) түзуін I=0, U=Е1 нүктесінен шығатындай етіп , параллель жылжытамыз ( пунктирлік сызық).
Екі немесе одан да көп СЕК-лер бірізді жалғанған кезде де есептеу осылайша жүргізіледі.
Сызықты емес тізбекті есептеудің екінші жолының әр түрлі в.а.с.-лары бар СЕК1 және СЕК2 бірізді жалғанған кезде қолдануын қарастырайық ( 56-сурет). I= f(UR) түзуін орнына енді сызықты емес тәуелділіктің қисығын I=f(U2) саламыз. Оның басы I=0, U1=Е нүктесіне орналасады. U2 оң мәндері бұл нүктенің сол жағына салынады( 56в-сурет) . Бұл жағдайда I= f(U2) қисығы 56б-суреттегі I=f(U2) қисығына U1=Е нүктесі арқылы жүргізілген вертикаль бойынша айналық бейне болып табылады.
Сызықты емес кедергілердің параллель жалғануы. Екі СЕК-лердің параллель жалғанған сұлбасы 57а-суретте, ал олардың в.а.с.-лары 57б-суретте көрсетілген. Қортынды в.а.с.-ны тұрғызған кезде СЕК1 және СЕК2 элементтеріндегі кернеулер бірдей, ал тармақталмаған бөліктегі ток I=I1+I2.
57б-суреттегі қисық 3 параллель қосылыстың в.а.с. болып табылады. Оны былайша тұрғызады. Кернеудің U кез-келген мәнін, айталық, От кесіндісіне сәйкес келетін мәнін алайық. Нүкте т арқылы вертикаль жүргіземіз. СЕК2 арқылы жүретін токқа сәйкес келетін тп кесіндісін СЕК1 арқылы жүретін токқа сәйкес келетін тр кесіндісіне қосамыз: тп + тр= тq.
Кесінді тq тармақталмаған бөліктегі ток I тең. Осылайша қортынды в.а.с.-ның басқа нүктелері табылады.
Сызықты емес кедергілердің бірізді- параллель жалғануы.58–суретте СЕК3 өзара параллель жалғанған СЕК1 мен СЕК2 кедергілерге бірізді қосылған. Сұлбаның тармақтарындағы токтарды табу керек. Кедергілердің в.а.с.-лары ( 59-сурет, 1,2,3 қисықтар) және э.қ.к. Е берілген. Алдымен параллель қосылыстың в.а.с.-ын тұрғызамыз (59 -сурет, 1+2 қисығы). Енді тізбек өзара бірізді жалғанған СЕК3 пен 1+2 қисығымен көрсетілген в.а.с. бар СЕК тұрады. Есептеудің екінші жолын қолданамыз. 59–суреттегі 3΄ қисығы СЕК3 кедергісінің в.а.с.-ның U=Е нүктесі арқылы жүргізілген вертикаль бойынша айналық бейнесі болып табылады. 3΄ қисығының 1+2 қисығымен қиылысу нүктесінде Кирхгофтың екінші заңы орындалады: U3 + U12 =Е. Сонымен қатар, I3=I1+I2.
Сызықты емес кедергілері бар тізбекті екі түйіндік тәсіл бойынша есептеу.Екі түйіннен тұратын, үш СЕК және үш э.қ.к.-тер бар сұлбаны қарастырайық(60-сурет). СЕК-лердің в.а.с.-лары 61–суретте а,ә,б қисықтары арқылы берілген. Барлық токтар а түйініне бағытталған және Е1 >Е2 >Е3. Кирхгофтың бірінші заңы бойынша I1+I2 +I3=0.
Әрбір ток өзінің кедергісінде түскен кернеудің сызықты емес функциясы болып табылады: I1=f(U1), I2=f(U2), I3=f(U3).
Енді I1=f(U1) қисығын I1=f(Uab) қисығына, I2=f(U2) қисығын I2=f(Uab) қисығына, I3=f(U3) қисығын I3=f(Uab) қисығына түрлендіру керек. Алдымен I1=f(U1) қисығын (61а-сурет) I1=f(Uab) қисығына (62-сурет) түрлендірейік. Бір-біріне сәйкес келетін нүктелерді бірдей цифрлармен белгілейік. 61а-суретте 5 нүкте үшін I1=0, U1=0. бұл жағдайда Uab=E1. Басқаша айтсақ, I1=f(Uab) қисығының басы Uab=E1 нүктесіне жылжыған. U1 өсуі Uab азаюына сәйкес келеді. U1= E1 болса, онда Uab=0.
Сонымен түрлендіру былайша жүргізіледі:
1. I1=f(U1) қисығын басы Uab=E1 нүктесіне жеткенше өзіне-өзін параллель етіп жылжытамыз.
2. Uab=E1 нүктесі арқылы вертикаль жүргіземіз де , осы вертикальға байланысты жоғары аталған қисықтың айналық бейнесін саламыз. Осылайша басқа қисықтар үшін де түрлендіру жүргіземіз. I1=f(Uab), I2=f(Uab), I3=f(Uab) қисықтарын бір суретке (63-сурет, 1,2,3 қисықтар) саламыз. Онан кейін 1,2,3 қисықтардың ординаталарын қосу арқылы I1+I2 +I3=f(Uab) қисығын (суретте 4 қисық) тұрғызамыз. Бұл қисықтың абцисса өсімен қиылысқан нүктесі (т) I1+I2 +I3=0 болатын Uab мәнін береді. Осы нүкте арқылы абцисса өсіне перпендикуляр жүргіземіз. Бұл перпендикулярдің 1,2,3 қисықтармен қиылысқан нүктелерінің ординаталары I1, I2 және I3 токтарының мәндерін береді.
Сызықты емес кедергілері және э.қ.к.-тері бар бірнеше параллель тармақтарды бір балама тармақпен айырбастау.65–суреттегі тармақ 64– суреттегі параллель тармақтарға балама болу үшін 64–суреттегі тізбектің тармақталмаған бөлігіндегі ток I кернеудің Uab кез-келген мәнінде 65–суреттегі тармақтың тогына I теңболуы қажет. 63–суреттегі 4 қисық I1+I2 +I3=f(Uab) тәуелділігін сипаттайды. Басқаша айтқанда, 4 қисық үш параллель тармақтардың қортынды в.а.с. болып табылады. 65–суреттегі тармақтың осындай в.а.с. болу керек. Егер 65–суреттегі ток нөлге тең болса, онда Uab=Еб. Сонымен Еб 4 қисықтың абцисса өсімен қиылысқан нүктесіне сәйкес келетін Uab мәнімен анықталады.
Сызықты емес балама кедергінің в.а.с. анықтау үшін т нүктесі арқылы жүргізілген вертикальға байланысты жоғары аталған қисықтың айналық бейнесін саламыз (66-сурет).
Сызықты емес кедергілері бар тізбекті бос жүріс және қысқаша тұйықтау тәсілі бойынша есептеу.Бұл тәсілді күрделі электр тізбегінде сызықты емес кедергісі бар бір тармақ болған жағдайда ондағы токты анықтау үшін қолданады. Осы мақсатта сызықты емес кедергісі бар тармақты бөлектеп алады, ал қалған бөлікті активті екіұшты ретінде көрсетеді. Сызықты активті екіұштыны мәні бос жүріс режимі кезіндегі а және в ұштарындағы кернеуге (Uabбж) тең э.қ.к.-пен және оған бірізді жалғанған мәні кірістік кедергіге тең ішкі кедергі Rі ретінде көрсетуге болады. Балама тізбекте өзара бірізді жалғанған сызықты кедергі Rі, сызықты емес кедергі және э.қ.к. болады. Мұндай жағдайда токты анықтау жолы жоғарыда қарастырылды.
mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2017 год. (0.149 сек.)Пожаловаться на материал