Кирхгофтың екінші заңына теңдеулер құру үшін, контурдың айналу бағытын қалаумызша таңдап алуымыз керек.
Электр тогы өткізгіш арқылы өткенде бірде нейтрал электрондармен бірде электроннан айырылған молекуламен соқтығысады. Қозғалыстағы электрон өзінің энергиясын жоғалта отырып, нейтрал молекуладан жаңа электронды бөліп алады. Электрондар молекулалармен соқтығысқанда энергия жұмсалады. Ол энергия жылулыққа айналады. Кедергіні жеңе отырып, жүретін кез-келген қозғалыс белгілі энергияның жұмсалуын қажет етеді. Мысалы, қайсыбір дененің орнынан қозғалту үшін үйкеліс кедергісін жеңу керек. Оған жұмсалатын жұмыс жылуға айналады.
Амперметр және оның жұмыс істеу принципі
1948 ж. өткізілген өлшеуіштер мен таразылар жөніндегі халықаралық конференцияның шешімі бойынша ток күшінің бірлігін анықтаудың негізіне тогы бар екі өткізгіштің өзара әсерлеу құбылысы алынған болатын. Осыны алғаш рет француз физигі және математигі Ампер Андре Мари ашқан болатын. Ол электрлік және магниттік құбылыстар арасындағы байланыс туралы тұңғыш теория жасаған және Ампер магнетизм табиғаты жөніндегі гипотезаны ұсынды, физикаға «электр тогы» деген ұғымды енгізді.
Осыдан кейін ток күшінің бірлігі және ток күшін өлшейтін құралды француз ғалымы Ампердің құрметіне ампер (А) деп аталған. Амперметр – ток ток күшін өлшеуге бейімделген гальванометрдің өзі. Ол, тізбекке қосқанда тізбекте ток күші ешбір өзгермейтіндей болып жасалған.
Ток күшін өлшегенде амперметрді тізбекке сол күші өлшенетін прибормен тізбектей қосады.
Т ок көзінен және бірінің ұшы екіншісінің басымен жалғастырылған бірқатар өткізгіштерден құралған тізбектің барлық бөліктерінде ток күші бірдей болады. Бұлай болатын себебі, тізбек өткізгіштерінің кез келген көлденең қимасы арқылы 1с ішінде өтетін заряд бірдей. Тізбекте ток барында оның өткізгіштерінің ешбір жерінде де заряд жиналмауы, бұл бейне бір құбыр арқылы су аққанда, оның жеке бір бөліктерінде су іркіліп жиналмайтынына ұқсас болады.
Сондықтан ток күшін өлшегенде амперметрді тізбектей жалғастырылған өткізгіштерден құралған тізбектің кез келген жеріне қосуға болады, өйткені мұндай тізбектің барлық нүктелерінде ток күші бірдей болады.
Ток күші – электр тізбегінің аса маңызды сипаттамасы. Электр тізбектерімен жұмыс жасағанда мынаны естен шығармау керек: адам организміне қауіпсіз болып саналатын ток күші 1 мА-ге дейінгі ток: Күші 100 мА-дан артық ток организмге ауыр зақым келтіреді.
Әрбір амперметр қандай да бір ең көп деген ток күшіне арналып жасалады да, одан асуға болмайды, өйткені прибор бүлініп қалуға мәжбүр.
Амперметрдің құрылысы
Магнит өрісінің тогы бар контурға бағдарлаушы әсерін магнит – электрлік жүйелердің электр өлшеуін приборларға – амперметр мен вольметрлерде қолданылады.
Магнит электрлік жүйенің өлшеуіш приборы былай құрылған. Тілше (4) бекітілген тік төртбұрыш пішінді жеңіл алюминий рамаға катушка оралған. Рама екі жарты өске 00' бекітілген. Тепе-теңдік жағдайда оны екі жіңішке спираль серіппе – теңдік күйге қайтаратын серіппе тарапынан болатын серпінділік күші тілдің тепе–теңдік күйден ауытқу бұрышына пропорционал. Катушканы тұрақты магнит полюстерінің арасына орналастырды, ал мұның ұштары осы жағдайда лайықтап жасалған.
Катушканың ішіне жұмсақ темір (1) цилиндр орналастырылған. Мұндай конструкция катушка орамы тұрған аймақта магнит индукциясы сызықтарының радиал бағытта өтуіне қамтамасыз етеді. Осының нәтижесінде катушка қалай орналаса да магнит өрісі тарапынан оған әсер ететін күштер ең үлкен шамасына кетеді де, ток күші өзгермейтін болғанда, ол тұрақты болады және векторлары күштері кескіндейді, ол күш катушкаға магнит өрісі тарапынан әсер етеді және катушканы айналдыратын күштер моментін тудырады. Тогы бар катушка, серіппе тарапынан болатын серпімділік күші, магнит өрісі тарапынан рамаға әсер етуші күштен теңгерілмегенше бұрыла береді. Ток күшін екі есе арттырып, оның тілі де екі есе бұрышқа бұрылғанын байқаймыз. Бұдан катушкаға магнит өрісі тарапынан әсер етуші күш ток күшіне тура пропорционал екенін көреміз.
Осыған негізделіп, прибор градуирленген болғанда, катушканың бұрылу бұрышына қарап–ақ ток күшін анықтауға болады.
Ол үшін ток күшінің өзміз білетін мәндері тілдің қандай бұрылу бұрышына сәйкес келетінін біліп алу керек.
Трансформатор
Трансформатор - (латынша transformo – түрлендіремін) – техникада энергияның немесе объектілердің кейбір қасиеттерін, пішінін, түрін өзгертуге, түрлендіруге арналған құрылғы. Электр энергиясының физикалық сипаттамаларын өзгертуге арналған трансформатор электрлік трансформатор деп аталады. Мұндай трансформатордың жұмысы электромагниттік индукция құбылысына негізделген. Электрлік трансформаторды тұңғыш рет 1876 жылы орыс ғалымы П.Н.Яблочков пайдаланды. Ал 1890 жылы М.Доливо – Дбровольский үш фазалы трансформаторды ойлап тапты. Электрлік трансформатордың құрамына бір бірінші реттік орам (БРО) немесе бірнеше екінші реттік орам (ЕРО) және ферромагнитті өзекше енеді.
Барлық орамдар өзекшеде орналасады әрі олар өзара индуктивті байланыста болады. Егер бірінші реттік орамның біраз бөлігі екінші реттік орамның қызметін (немесе керісінше) атқаратын болса,онда мұндай трансформатор автотрансформатор деп аталады. Бірінші реттік орамның ұштары (трансформатордың ену контактісі) айнымалы кернеу көзіне, ал екінші реттік орамның ұштары тұтынушыларға жалғанады. Бірінші реттік орамдағы айнымалы ток трансформаторы өзекшесінде айнымалы магнит ағынын тудырады.Мұның нәтижесінде бірінші реттік орам мен екінші реттік орамда электр қозғаушы күштері пайда болады.
Қатынасы трансформациялау коэффициенті деп аталады. Шартын қанағаттандыратын трансформатор жоғарылатқыш трансформатор, ал шарты орындалатын трансформатор төмендеткіш трансформатор деп аталады.
Электр энергиясын тарататын желілерде күш трансформаторы пайдаланылады. Олар электр станциясынан шығатын 10-15 ке кернеуді 220-70-50 кв-қа дейін жоғарылату нәтижесінде аспалы желілер арқылы электр энергиясын мыңдаған шақырымға жеткізуге мүмкіндік береді. Энергияны тұтынатын орындарда жоғарғы кернеу күш трансформаторы көмегімен төменгі кернеуге қайта түрлендіріледі. Қуатты күш трансфоматорларының пайдалы әсер коэффициенті 98-99 %-ке дейін жетеді. Олардың орамдары мыстан, ал өзекшелері қалыңдығы 0,5-0,35 мм электротехникалық болаттан бір-біріне беттестіру жолымен жасалады. Өзекше мен орамдарды салқындату үшін оларды маймен толтырған арнаулы ыдысқа орналастырады. Мұндай трансформаторлардың ауамен, сумен салқындатылатын түрлері де бар.
Күш трансформаторынан басқа жоғары кернеуді және токты өлшеуге арналған өлшеуіш трансформатор, кернеу трансформаторы, ток трансформаторы, синусоидалы кернеуді импульсты кернеуге түрлендіретін ПИК трансформатор, импульсты трансформатор т.б. болады.
Жоғарғы жиілікті кернеуді түрлендіруге арналған трансформатордың өзекшесі болмауы мүмкін немесе ол магнитті диэлектриктен жасалады. Радиотаратқыштарда пайдаланылатын мұндай трансформаторлардың қуаты жүздеген квт-қа жетеді .
Тақырып: Электр өлшеуіш құралдар.Олардың жүйелері
Негізгі сұрақтар:Электр өлшеуіш құралдарының системалары: магнитоэлектрлік, электродинамикалық, электромагниттік. Компенсациялаушы құралдар.
Барлық электр өлшеуіш құралдарды негізгі және көмекші деп екі топқа бөлуге болады.
Негізгі электр өлшеуіш құралдарға гальванометрлер, амперметрлер, вольтметрлер, ваттметрлер және омметрлер жатады. Токтың түріне қарай олар тұрақты токтың, айнымалы токтың екі түріне де жарамды болып бөлінеді. Құралдардың шкаласының қасында токтың түрін көрсететін тұрақты ( - ), айнымалы (~),тұрақты және айнымалы белгілері қойылады.
Құралдар жұмыс принципі бойынша магнитоэлектрлік, электромагниттік, электродинамикалық, индукциялық, жылулық, электростатикалық және т.б. системалар болып бөлінеді. Солардың
ішінен барынша көбірек тарағандары: магнитоэлектрлік, электромагниттік және электродинамикалық құралдар.
1. Магнитоэлектрлік құралдардың жұмыс принципі тұрақты магнит өрісі мен тогы бар рамканың магнит өрісінің өзара әсерлесуіне негізделген. Егер тогы бар рамканы магнит өрісіне орналастырса, онда магнит өрістерінің өзара әсерлесуінің нәтижесінде рамка бұрылады. Стрелка рамканың осіне бекітілген. Сонымен қатар, рамканың осіне оның қозғалысын шектеуші пружина бекітілген. Рамка, пружинаның серпімділік күшінің моменті магниттік күштің айналдырушы моментіне теңгерілгенше бұрылады. Магниттік күштердің айналдырушы моменті
M 1 = k 1 I1
Мұндағы k1- пропорционалдық коэффициент I1- ток күші. Серпімділік күшінің моменті: M2 =k2 , мұндағы k2 – пропорционалдық коэффициент, - рамканың бұрылу бұрышы.
Достарыңызбен бөлісу: | 
