Сызықты тізбектердің қасиеттері, негізгі заңдары талдау әдістері

Электр тізбегі. Негізгі ұғымдар. Электр тізбек - өзара сымдармен (өткізгіштік жолдармен) байланысқан генерациялайтын, қабылдағыш және қосымша құрылғылардың жиынтығы

Электр тізбектерінің элементтері және сұлбалары.Электр тізбектер элементі активті және пассивті болып бөлінеді.Активтіге жататын элементтер электр энергиясын генерациялайды (өндіреді). Пассивті элементке жататындар энергияны таратып жинайтын энергия.активті элементке өткізгішті элемент жатады.Пассивтікке резистор, индуктивті катушка ,конденсаторлар,трансформаторлар.Электр тізбектің элементтерінің қосылуы - электр тогының ағуына жол түзеп, тізбектеп, параллель, үшбұрыш тәрізді, жұлдызша тәрізді және одан да күрделі байланыспен жалғануы мүмкін.

Электр тізбегінің сызбасы (сұлбасы, схемасы) - элементтердің шартты белгілері бар және олардың байланысын көрсететін электр тізбегінің графикалық бейнесі

1. Электр тізбектердің параметрлері: тоқ, кернеу, энергия, қуат.

2. Электр энергия көздері негізгі заңдары

3. Беттестіру, теңдестіру, өз аралық принциптер.

4. Сызықты тізбектердің қасиеті.

5. Баламалы активті екіұштық туралы теорема.

6. Теледжен теоремасы. Телледжен теоремасы: Схемадағы пайда болған токтар мен барлық бұтақтардың кернеуінің саны нөлге тең егер Кирхгов ережесін қанағаттандырса. Бұл формула энергияның сақталу заңын көрсетеді. Әр буын k бұтағына кететін күшті корсетеді. Өзара әсерлесу қасиеті (принципі). m бұтағындағы тогын пайда қылатын пайда болушы конфигурациясы ɭ бұтағында бір ғана ЭҚК көзі жұмыс жасайтын болсын делік. Сәйкесінше ЭҚК ɭ m бұтағында ɭ бұтағындағы тогын шақырады. жағдайында орындалатын электр тізбегі қайтарымды электр тізбегі деп аталады. Қатынасы: Егер деп алсақ, онда . Қайтарымды токқа келесі жағдай орындалады, егер (ɭ) электр тізбегіндегі кез-келген бұтақта жұмыс жасайтын ЭҚК m тізбегінің басқа бұтағындағы токты шақырса, онда екінші (m)бұтағына ауыстырылған ЭҚК-і бірінші (ɭ)бұтақтағы токты шақырады, ондағы (ɭ) бірінші жағдайдағы тогына тең.

7. Бейсинусоидалы функцияларды

8. Фурье қатарына жіктеу. Фурье қатарын комплекстік түрі.

9. Бейсинусоидалы тоқтар мен кернеулердің әрекеттік және орташа мәндері. Сызықты бейсинусоидалы ток тізбектерін есептеу.

10. Сызықты бейсинусоидалы ток тізбектерін есептеу.

11. Балама түрлендіру.( ; ).

Бейсинусоидалы тоқтың активті, реактивті және толық қуаттары. Синусоидалы емес токтың активті қуаты барлық гармоникалардың активті қуаттарының қосындысына тең. Толық қуат - ток пен кернеудің қолданыстағы мәндерінің көбейтіндісімен есептеледі:

.

Реактивті қуат барлық гармоникалардың реактивті қуаттарының қосындысымен анықталады:

.

12. Сызықты қарапайым тұрақты ток тізбектерінің талдау әдістері.

13. Күрделі сызықты тұрақты ток тізбектерінің талдау әдістері

. Контурлық токтар әдісі, түйіндік потенциалдар әдісі, беттерстіру әдісі

14. Балама активті Қуаттар тепе-тендігі

15. Сызықты синусоидалық ток тізбектері.Негізгі түсініктемелер мен анықтамалар. . Синусоидалық шамаларды бейнелеу әдістері.

16. Векторлық диаграммалар

Өтпелі процесстер туралы ұғымдар. Өтпелі үрдістер – тізбектердің барлық өзгеру режимдерінде тізбектерді қосу, ажырату және оның жеке бөліктерінде, қысқа тұйықталуда, үзілуде т.б. пайда болады. Бұл үрдістер лезде ақпайды, өйткені электрлік және магниттік өрістердің энергия қорларында лездік өзгеруі мүмкін емес.

Тізбектерде нақты параметрлерімен энергия сыйымдылықта электрлік өрістің энергиясы түрінде және индуктивтілікте магниттік өрістің энергиясы түрінде сақталады. Соңғы шамаға энергияның лезде өзгере алмайтындығынан, кернеудің секіруі болмайды.

Коммутация заңдары Коммутациядеп тізбектегі әртүрлі өзгерістерді айтады. Сұлбада коммутация кілттер түрінде көрсетіледі, олар тізбектің коммутацияға дейінгі жағдайын көрсетеді (1.1, а, б сурет). 1.1 суретінде, а кілт тұйықталады, t=0 кезінде 1.1 суретінде, б кілт ажыратылады. Коммутация лезде өтеді.

а б

Сурет 1.1

Коммутацияның бірінші заңы: тармақтағы индуктивтік ток (магниттік ағын) коммутациядан кейін t=+0 кезінде коммутациядан бұрын t= -0 болған мәндерді сақтайды. Осы мәннен бастап өтпелі үрдістер өзгере бастайды

(1.1)

Коммутацияның екінші заңы: конденсатордағы кернеу(заряд) коммутация кезінде (t=+0) коммутациядан бұрын (t=-0) болған мәндерді сақтайды. Осы мәннен бастап өтпелі үрдістер өзгере бастайды

(1.2)

17. Екінші дәрежелі тізбектердегі өтпелі процесстерді есептеу.

18. Тармақталған тізбектердегі өтпелі процесстерді есептеу

Операторлық әдіс. Операторлық әдiстi өтпелi процесстердi талдауды ортақ әдiстеме. Аумалы-төкпелi процесстердiң операторлық саралау әдiсi келесiге түйiстiруге болады:

1 ) есепке алуы бар операторлық орын ауыстыру сұлбасының құрастыруы бастапқы шарты және суреттерге арналған алгебралық теңдеулердiң құрастыруды оны арналған есептеудiң әдiсiне кез келгенедi;

2 ) iзделiп отырған реакциялар суреттер туралы шешiм оларды;

3 ) олардың табылған суреттерi бойынша түпнұсқалардың табылуы iзделiп отырған функциялар.

Операторлық әдiстiң күрделi электр тiзбектерiнiң есептеуi белгiлi кестелiк формулаларға әрдайым емес түйiстiруге болады. Белгiлi сурет бойынша қолдану түпнұсқаның iздеп табуға арналған Лапластың керi өзгерулерi қиын есеппен көрсете алады. Жiктеудi теореманы бұл жағдайда қолданылады. Жiктеудi теорема белгiлi сурет бойынша түпнұсқалар табуға мүмкiндiк бередi.

Операторлық сурет жiп-жиiнiң шынжырларының теорияларында (тоқ немесе кернеу) iзделiп отырған функция тиiмдi сияқты болады ұнтала:

,

қайда және - Причемауылдың әр түрлi дәрежелерiнiң көпмүшелiгi және алым және бөлiм ортақ түбiрлердi алмайды.

19. Лапалас түрлендірүлерінің негізгі қасиеттері.

20. Тізбектің операторлық орынбасар схемасы. .

Резисторлық әлементтен тұратын синусоидалық ток тезбегі. Синусойдалы кернеу резизтивті элементке қосылған деп алайық

Тізбектегі ток Ом заңы бойынша анықталады:

- ток амплитудасы, - токтың бастапқы фазасы,

Токтың амплитудасы Ом заңы бойынша анықталады, фазалар айырымы нөлге тең, резистивті элементе тоқ пен кернеу фазалар бойынша сәйкес.

Резистірлі элементегі лездік қуат:

Лездік қуат нөлдік мәннен максимумға дейін екі еселенген жиілікпен тербеледі және тек оң таңбалы мәндерді қабылдайды.

Бір периодтағы қуаттың орташа мағынасы белсенді қуат деп аталады

Комплексті түрде:

21. Индуктивтік элементтен тұратын ток тізбегі.

22. Сиымдылық элементтен тұратын тізбег.

23. Резисторлық, индуктивтік, сиымдылық элементтерді бірізді және параллель жалғау.

Комплекстік кедергі және комплекстік өткізгіштік. Комплексті кедергі- комплексті кернеу мен комплексті токтың қатынасына немесе кернеудің комплексті максимал мағынасымен комплексті максимал токтың қатынасына тең

Мұндағы: Z –комплексті кедергінің модулі толық кедергі деп аталады.,

-комплексті кедергінің аргументі кернеу мен токтың арасындағы фазалар айырымы деп аталады,

- комплексті кедергінің заттық бөлігі белсенді кедергі деп аталады ,

- комплексті кедергінің аз бөлігі реактивті кедергі деп аталады.

Комплексті өткізгіштік. комплексті кедергіге кері шаманы, комплексті өткізгіштік деп атайды.

Мұндағы: комплексті өткізгіштің Y-модулі толық өткізгіш деп аталады,

- белсенді өткізгіш, – реактивті өткізгіш, графикалық ұғымын үш бұрышты өткізгіш ретінде елестетуге болады. Осы элементтердің комплексті кедергісі: Егер комплексті кедергі белгілі болса, онда өткізгішті табуға болады:

Егер комплексті өткізгіш белгілі болса, онда комплексті кедергіні де алуға болады