Компенсация принципі

Компенсация принципінің маңызы келесіде: тармақтың кез-келген кедергісін ЭҚК алмастыруға болады және оның мәні сол кедергідегі кернеудің кемуіне тең, ал бағыты кедергідегі токтың бағытына қарама-қарсы болады және де бұл кезде электр тізбектегі токтың таралуы өзгермейді.

Күрделі электр тізбегінде r кедергісі бар тармақты белгілейміз, ал тізбектің қалған бөлігін 1.40, а суретінде бейнеленген активті екіұштықпен алмастырамыз.

а) б) в)

1.40 Сурет

Кедергісі бар тармаққа шамалары бойынша бірдей және бағыттары бойынша қарама-қарсы екі ЭҚК Е қосамыз. Олардың мәндері I тогынан кедергідегі кернеудің кемуіне тең (E = rI, 1.40, б сурет). Бұл кезде I тогы өзгермейді. 1.40, б суретінің схемасындағы а және с нүктелері арасындағы кернеу Ом заңы бойынша анықталады және нөлге тең болады

φ_a=φ_cболғандықтан, а және с нүктелерін біріктіруге болады, сәйкесінше 1.40, в суретіндегі схеманы аламыз.

Бұл схемада r кедергісінің орнына E = rI ЭҚК қосылған және оның бағыты тармақтағы I тогына қарама-қарсы.

Тізбектің кез-келген резистивті элементін алмастыратын Е ЭҚК көзі – бұл қарапайым идеалды тәуелді қорек көзі, оның ЭҚК токтан белгілі заң бойынша тәуелді болады. Тәуелді қорек көзі туралы түсінік сызықты және сызықты емес тізбектердің режимдерін есептеу және талдау үшін қолданылады.

Кез-келген тармақтың I тогын ток көзімен алмастыруға болады J = I және тізбектегі токтың таралуы өзгермейді.

Электр тізбектеріндегі сызықты қатынастар

Сызықты электрлік тізбектің бір тармағында ЭҚК немесе кедергі өзгерген кезде сол тізбектің кез-келген екі тармағының кез-келген екі шамасы өзара сызықты тәуелділікпен байланысады

y = a + bx, (1.43)

x – бір тармақтың тогы немесе кернеуі;

y –басқа тармақтың тогы немесе кернеуі.

j тармағының тогы контурлық токқа сәйкес, (1.42) формуласымен анықталады. Егер схемада бір ғана тармақтың ЭҚК E_kөзгерсе, онда E_kg_kjкөбейтіндісінен басқа, (1.42)- гі барлық қосылғыштар тұрақты болады. Сондықтан, барлық тұрақты қосылғыштарды A_jбір тұрақты шамасымен ауыстырамыз.

Осыдан

I_j = A_j+ E_kg_kj. (1.44)

Басқа тармақ үшін

I_m = A_m + E_kg_km. (1.45)

(1.45) формуласынан Е аламыз

және (1.44) формуласына қойып келесіні аламыз

I_j=a_j+b_jI_m, (1.46)

мұндағы және .

a_jжәне b_jкоэффициенттері теріс немес оң бола алады және де коэффициеттің біреуі нөлге тең болу мүмкін.

(1.46) өрнегінен, ЭҚК E_kөзгерген кезде I_j және I_mтоктары сызықты тәуелділікпен байланысатынын көруге болады.

a_j және b_j коэффициенттерін тәжірибелік түрде анықтау үшін (1.46) формуласында I_j және I_m токтардың мәндері тізбектің екі әр түрлі режимінде алынады да екі теңдеуден тұратын жүйе есептелінеді.

Бақылау сүрақтары:

1) Зарядталған бөлшектерді атаңыз ?

2) Тоқ күшінің анықтамасын, формуласын, өлшем бірлігін айтыңыз

3) Энергия көзінің ішіндегі зарядтарды қозғауға жұмсалған сыртқы күштердің жұмысын сипаттайтын шама қалай аталады?

4) Электр өрісі күштерінің сыртқы тізбек бойындағы зарядтарды қозғауға жұмсалған жұмысқа тең болатын шама қалай аталады?

5) Электр кедергісінің өткізгіштің геометриялық өлшемдеріне, үзындығына, көлденең қимасының ауданына тәуелділігін сипаттайтын формуланы көрсетіңіз

6) Кедергінің температураға тәуелді формуласын көрсетіңіз.

7) Тоқ көзі мен Кернеу көзінің айырмашылығы қандай?

8) Кирхгофтың бірінші заңы тізбектің қандай бөлігі үшін жазылған?

9) Кирхгофтың екінші заңы тізбектің қандай бөлігі үшін жазылған?

10) Кирхгоф заңдарының физикалық мағынасы қандай?

11) Қабылдағыш режимінде жасап тұрған энергия көздерін қалай сипаттауға болады?

12) Генератор режимінде жасап тұрған энергия көздерін қалай сипаттауға болады?

13) Тізбектей жалғанған элементтердегі тоқ күшінің мәні қандай боады?

14) Тізбектей жалғанған резисторлардың ортақ кедергісі қалай есептеледі?

15) Параллель жалғанған резисторлардың ортақ кедергіні есептеу формуласы қандай?

16) Үшбұрыш схемасын жұлдызша схемасына қалай түрлендіреді?

17) Жұлдызша схемасын үшбұрыш схемасына қалай түрлендіреді?

18) Контурлық тоқтар әдісі бойынша қанша теңдеу құрастырылады?

19) ТПӘ қандай заңға негізделген және қанша теңдеу саны қалай анықталады?

20) 1-14 суретінде көрсетілген схемадағы барлық түйіндік тоқтардың, өзіндік және өзара өткізгіштіктердің формулаларын жазыңыз

21) Екі түйін әдісі неге негізделген және түйінаралық кернеу деп нені айтады?

22) 1-15 суретінде көрсетілген схемада ЭҚК бағыттары қарама қарсыға өзгерегендегі жағдай үшін түйінаралық кернеудің формуласын жазыңыз

23) 1-15 суретінде көрсетілген схемадағы тармақтарындағы тоқтардың есептеу формуласын жазыңыз

24) Екіполюстік деп нені айтады?

25) Екіполюстіктің кіріс кедергісін қалай анықтайды?

26) Екіполюстіктің бос жүріс кернеуін қалай анықтайды?

27) Қабаттасу принципі қандай тізбектерде қолданады?

28) Қабаттасу әдісі бойынша теңдеулер саны қалай анықталады?

29) Бөлшек тоқтар деп нені атаймыз?

«ТҰРАҚТЫ ТОҚТЫҢ СЫЗЫҚТЫҚ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІ»

тақырыбы бойынша тесттік сұрақтар

1. Сыртқы тiзбек бойымен зарядтарды қозғауға жұмсалған жұмысқа тең физикалық шаманы қалай атайды?

A) ЭҚК;

B) Кернеу;

C) Потенциал;

D) қуат;

E) өткiзгiштiк;

2. Қуаттар балансының теңдеуiн көрсетiңiз.

3. Эквиваленттi генератор әдiсi қандай жағдайда қолданылады?

A) тiзбектегi ЭҚК-iн есептеу үшiн;

B) бөлек бiр тармақтағы тоқты есептеу үшiн;

C) түйiнаралық кернеудi есептеу үшiн;

D) қуаттар балансын есептеу үшiн;

E) кiрiс кедергiсiн есептеу үшiн;

4.Тұрақты тоқ тiзбегiнiң учаскесi үшiн Ом заңы:

A) I = U/R;

B) I = U/Z;

C) I = E/(R+R₀);

D) U = I/Z;

E) P = I²R.

5. Орам сымның ұзындығы, оны жазбай есептеу үшiн, қандай тәжiрибелiк және

конструкциалық мәлiметтер болуы керек?

A) U, I, S;

B) U, S;

C) I, S;

D) U, I, S, ρ;

E) ρ, l, S.

6. Түйiнаралық кернеудi есептеу формуласын көрсетiңiз.

A) U = Σ Е_ng_n/ Σ g_n;

B) U = Σ Е_n /Е_g;

C) U = E – IR;

D) U = ΣE_kI_k / ΣU_kg_k;

E) U = IR.

7. Тұрақты тоқтағы қабылдағыштың қуатын қандай формуламен есептеймiз?

A) Р = I²R;

B) Р = U²R;

C) Р = ЕI;

D) Р = I²X;

E) W = UI.

8. Берiлген электр тiзбегi үшiн қуаттар балансының теңдеуiн көрсетiңiз.

9. Электр қуаты ненi сипаттайды?

A) сыртқы тiзбек бойымен зарядтарды қозғауға жұмсалған жұмысты сипаттайды;

B) электр энергиясының уақыт бiрлiгi (1сек) iшiндегi өзгеру жылдамдығын сипаттайды;

C) сыртқы күштердiң электр тоғын туғызу қабiлетiн сипаттайды;

D) электр өрiсiнiң зарядтарға әсер ететiн күшiн сипаттайды;

E) кернеу көзiнде түрленетiн энергияны сипаттайды.

10. Эквиваленттi генератор әдiсi бойынша тоқты есептеу формуласын

кӛрсетiңiз.

A) I = U_xx /R_вх+ R;

B) I = U_хх /R_вх;

C) I = U /R_o;

D) I = E / R_вх;

E) I = (φ_a−φ_b)/R_ab.

11. Қабаттасу принципi бойынша тармақтардағы тоқтар неге тең болады?

A) қабаттасу принципi бойынша тармақтардағы тоқтар, тармақтардағы ЭҚК-iн осы тармақтың кедергiсiне бөлiп тапқан тоқтардың суммасына тең;

B) тiзбектегi ЭҚК көздерiнiң әр қайсысының әсерiнен пайда болған бөлшек тоқтардың алгебралық суммасына тең;

C) қабаттасу принципi бойынша тоқтар келесi формуламен есептеледi: I = (E –U_ab)g;

D) түйiндегi тоқтардың алгебралық суммасына тең;

E) осы тармақ арқылы тұйықталатын контурлық тоқтардың алгебралық суммасына тең.

12. Мәнi бiрдей кедергiлердi параллель жалғаған n-тармақтары бар тiзбектiң эквивалент кедергiсiнiң формуласын көрсетiңiз.

A) R_экв = R/n;

B) Rэкв = (R1 + R2 + R3 + ...+ Rn)/n;

C) Rэкв = R1 + R2 + R3 + ...+ Rn;

D) Rэкв = n (R1 + R2 + R3 + ...+ Rn);

E) Rэкв= n R.

13. Эквивалентi генератор әдiсiнде кiрiс кедергiсi қалай анықталады?

A) Оқшауланып тҧрған тармақты ажыратып тiзбектiң ортақ кедергiсi есептеледi;

B) Оқшауланған тармаққа қатысты тiзбектiң қалған бӛлiгiнiң ортақ кедергiсiн есептейдi, ол ҥшiн ЭЅКкӛздерiн қысқа тҧйықтайды, тоқ кӛздерiн ажыратып тастайды;

C) Тiзбектегi энергия кӛздерiн ажыратып тастап, ортақ кедергiнi есептейдi;

D) Бос жҥрiс режимiнде ортақ кедергiнi есептейдi;

E) Актив екiполюстiктiң iшiне кiретiн барлық кедергiлердiң суммасына тең болады.

14. ЭҚК кӛзiнiң тоқ кӛзiнен айырмашылығы қандай?

A) Айырмашылығы жоқ;

B) ЭҚК кӛзiнiң iшкi кедергiсi тiзбектей қосылады, ал тоқ кӛзiнiң iшкi кедергiсi параллель қосылады;

C) Тоқ кӛзiнiң iшкi кедергiсi нольге тең, ал ЭҚК кӛзiнiң iшкi кедергiсi шексiздiк;

D) Электр тiзбектерiнде тек қана кернеу кӛзi қолданылады;

E) Тоқ кӛзiнде iшкi кедергiсiнде қуат шығындары болады, ал ЭҚК кӛзiнде iшкi кедергiде қуат шығындары болады.

15. Берiлген схеманың басындағы тоқтың мәнiн табыңыз: R1 = R2 = 0,5 Ом, R3= R5 = 10м, R4 = R6 = R7 = 50 Ом, U = 240 В.

A) 40 А;

B) 6,6 А;

C) 11,42 А;

D) 10 А;

E) 1,4 A.

16. Тӛмендегi анықтамалардың қайсысы дҧрыс?

A) Сызықтық тiзбектерде бiрнеше кернеу кӛзi бар схемаларда тоқтарды есептеуге қабаттасу принципi қолданылады;

B) Тҥйiндiк потенциалдар әдiсi Кирхгофтың екiншi заңына негiзделген;

C) Тҥйiнге кiрiп жатқан зарядтардың саны тҥйiннен шығып жатқан зарядтардың санына тең болады;

D) Эквиваленттi генератор әдiсi қабаттасу принципiне негiзделген;

E) Контурлық тоқтар әдiсi Кирхгофтың екiншi заңына негiзделген.

17. Тҧрақты тоқ тiзбегiндегi барлық энергия кӛздерiнiң қуаттарының қосындысы ΣPист= 500 Вт. Тiзбектегi қабылдағыштардың қуаттарының қосындысы неге тең болады?

A) ΣPпр= 25 Вт;

B) ΣPпр= 2500 Вт;

C) жауап беру мҥмкiн емес, себебi қабылдағыштар және энергия кӛздерiнiң саны белгiсiз;

D) ΣPпр= 250 Вт;

E) ΣPпр= 500 Вт.

18. Тоқ кӛзiнiң шартты графикалық белгiсiн кӛрсетiңiз.