2. Жаңа тақырыпты түсіндіру.
2.1. Автотербелiс. Өшпейтiн тербелiстiң транзисторлық генераторы.
Күнделікті өмірде тербелмелі қозғалыстар немесе жай ғана тербелістер деп аталатын қозғалыстармен жиі ұшырасамыз. Көптеген мысалдардан тербелмелі қозғалысқа периодтылық тән екенін білеміз. Механикалық тербелістерде маятникке сырттан периодты күш, ал тербелмелі контурда периодты кернеу әсер етеді.Тербелістер сыртқы мәжбүр етуші әсердің жиілігіндей жиілікпен және сондай заңдылықпен жүреді. Бұл еріксіз тербелістер. Айнымалы электр тогы еріксіз тербеліске жатады, себебі айнымалы ток генератордан алынған айнымалы кернеудің әсерінен пайда болды.
Еріксіз тербелістер.
Еріксіз тербелістер дегеніміз– сыртқы периодты күштің әрекетінен болатын тербелістер.
Өшпейтін тербелістердің екінші түрі - автотербелістер. Автотербелістер еріксіз тербелістерден сыртқы периодты күшті қажет етпейтіндігімен ерекшеленеді. Энергия көзі тербелмелі жүйенің өзінде болады да, шығынды толтырып отыратын энергияның берілуін жүйенің өзі реттеп отырады. Автотербелістер сыртқы периодты күштердің әсерінсіз жүйеде жүретін өшпейтін тербелістер.
Өшпейтiн тербелiстердi алудың жолы:
- тербелмелі жүйе;
- жүйеге сырттан периодты түрде өзгерiп отыратын күшпен әсер ету;
Автотербелістер – сыртқы периодты күштердің әсерінсіз жүйеде жүретін өшпейтін тербелістер.
Энергия көзі тербелмелі жүйенің өзінде болады да, шығынды толтырып отыратын энергияның берілуін, жүйенің өзі реттеп отырады.
Автотербелмелі жүйе мынадай бөліктерден тұрады:
1.Энергия көзі
2.Тербелмелі бөлік
3.Клапан (кілт) тербелмелі бөлікке оның тербелістеріне сәйкес керек уақытта энергия көзінен келетін энергияны жіберіп, не жауып отырады. Бұл процесті тербелмелі жүйенің өзі автоматты түрде реттеп жауып отырады.
Автотербелмелi жүйенiң қарапайым бiр мысалы - өзiмiзге жақсы таныс механикалық сағаттар.
Сағат тілінің қозғалысы. Сағаттың математикалық маятнигінің тербелісі механизмдерін қозғалту арқылы жүзеге асады. Жүктің потенциалдық энергиясы арқылы сағаттың механиздері қозғалысқа түседі де тербеліс жүзеге асырылып сағат тілшесі қозғалады.
Анкер - сағат механизмінің негізгі бөлігі. Ол тербелістерді реттеу үшін энергияны қозғалтқыштан реттегішке периодты түрде беріп тұратын құрал. Анкердің жұмыс істеу принципі тістері бар дөңгелектің маятникті белгілі бұрышқа бұруына негізделген.
Электромагниттік автотербелмелі жүйенің мысалы – өшпейтін электромагниттік тербеліс тудыратын транзисторлы генератор.
2.2. Электромагниттiк автотербелмелі жүйе
1. Тұрақты ток көзі жүйенің энергия шығының толықтырып, өшпейтін тербелістерді сүйемелдейді.
2. Тербелмелі контур - өшетін еркін тербелістер жүретін жүйе. Осы тербелістер өшпеу үшін энергия толықтыратын тұрақты ток көзі қажет.
3.Транзисторлы генератор тербелмелі контурдағы энергия шығынын толықтыру үшін оған тұрақты кернеу көзін қосады. Транзистор конденсаторды үстемелеп зарядтайды да, ал периодтың екінші жартысында конденсатор астарларындағы зарядтың таңбасы өзгеріп разрядталып отырады.
4. Кері байланыс құралы екінші катушка кері байланыс құралы болып табылады. Бұл катушка тербелмелі контурдың катушкасымен индуктивтиктік байланыста болады.
2.3. Генератордың жұмыс істеу принципі
Бұл-өткізгіштігі әр түрлі үш жартылай өткізгіштен-эммиттерден, базадан және коллектордан тұратын триод. Транзисторлар p-n-p немесе n-p-n типті болуы мүмкін.
Эмиттер мен коллектордың негізгі заряд тасушылары бірдей( кемтіктер), ал базаның негізгі заряд тасушыларының таңбасы ратын транзистордың жұмыс істеу принципіне тоқталамыз.
Электромагниттік тербелістер генераторларының даму тарихы.
1887 жылы Генрих Герц Румкорф катушкасының негізінде электромагниттік толқындардың ұшқынды генераторын ойлап тапты.
1913 жылы Мейснер лампалық негізде трансформатормен тербелмелі контурға ортақ тор арқылы оң кері байланысатын катоды бар электронды генераторды құрастырды. Александр Мейснер (Германия)
1914 жылы Эдвин Армстронг (АҚШ) лампалық негізде трансформатормен тербелмелі контурға ортақ тор арқылы оң кері байланысатын катоды бар электронды генераторға патент алды.
1915 жылы американдық Western Electric Company фирмасының инженері Ральф Хартли, «Хартли генераторы» деп аталатын лампалық сызбаны құрастырды. Бұл лампалық генератор «индуктивтілік үшнүкте» деген атпен де белгілі.
1919 жылы Эдвин Колпитц кернеудің сыйымдылық бөлгіші арқылы тербелмелі контурға жалғанған электронды лампаның негізінде «Колпитц генераторын» жасады. Бұл лампалық генератор «сыйымдылық үшнүкте» деген атпен де белгілі.
1947 жылы 23 желтоқсанда, үш американдық физик Уильям Шокли, Джон Бардин және Уолтер Браттейн әріптестеріне жаңа құрал-жартылай өткізгішті күшейткіш немесе транзисторды ұсынды. Осы жаңалығы үшін олар Нобель сыйлығына ие болды.
4.Есептер шығару.
№1. Кернеудің әсерлік мәні 127В тізбекке индуктивтігі 0, 16 Гн, активті кедергісі 2 Ом катушка мен сыйымдылығы 64 мкФ конденсатор тізбектей жалғанған.Тербеліс жиілігі 200 Гц болса, ток күшінің әсерлік мәні қандай?
№2. Айнымалы ток тізбегі индуктивтігі 1, 5 Гн, активтігі 120 Ом катушка мен сыйымдылығы 1 мФ конденсатордан тұрады. Кернеудің амплитудасы 100 В, тербеліс жиілігі 50 Гц болса, тізбекте қандай қуат бөлінеді?
Берілгені
L=1,5 Гн
Um=100 В
v=50 Гц
R=120 Ом
C=1мФ
|
ХБЖ
1*10-3Ф
|
P=?
| Шешуі:
;
; ;
;
;
;
;
Жауабы: 2,58 Вт
5. Үйге тапсырма: Электр қоңырауының жұмыс істеу принципін қарастырып, оның автотербелмелі жүйе болатынын дәлелдеңдер.
6. Сабақ туралы ақпаратты мына сайттан алуыңызға болады: http://moodle.nis.edu.kz
7. Қолданылған әдебиеттер және ақпараттар көзі:
1. «Физика 11», С.Тұяқбаев, Ш.Насохова, Б.Кронгарт, В.Кем, В.Загайнова. Алматы «Мектеп», 2007
2. «Физика 11 класс», Л.Э. Генденштейн, А.Б.Кайдалов, В.Б.Кожевников. Издательство МНЕМОЗИНА., Москва 2010
3. fizkaf.narod.ru/fizlinks.htm
4. Физика 11 сынып Башарұлы Р. Есептер жинағы
5. А.П. Рымкевич. Есептер жинағы. Просвещение
6. www.problems.ru
7. school-coollection.edu.ru
Достарыңызбен бөлісу: |