Конденсатордың разрядталуы

19
(1.22)
R
u
R
u
dt
du
C
dt
dq
i
C
R
C
=
=
−
=
−
=
мұндағы «минус» таңбасы 
i 
тогы 
— 
бұл, суретте штрих
сызықтармен 
белгіленген, сыйымдылық элементінде кернеуге қарай бағытталған 
тізбек контурындағы заряд біту
тогы 
(1.22)-
гі айнымалыларды бөліп
C
C
u
du
RC
dt
=
−
(1.23) 
(1.23)-
ті интегралдайық
A
u
t
RC
C
ln
ln
1
−
=
−
(1.24) 
мұндағы интегралдаудың белгісіз тұрақтысы 
(-ln 
А
) 
түрінде 
жазылған
. (1.24)-
ті потенциалдағаннан
кейін алатынымыз
: 
и
с
 =
Ae
-t/(RC)
. 
(1.25) 
(1.25)-
гі А тұрақтысын анықтау үшін (1.16) сыйымдылық 
элементіне арналған коммутация заңына жүгінейік. Коммутацияға 
дейін, яғни 
t =
0_ уақыт моментінде де сыйымдылық элементі
ток 
көзі кернеуіне дейін зарядталған болғандықтан, онда 
и
С
(0_) = 
E
= 
и
С
(0
+
) = 
А
. 
А
тұрақтысының мәнін (1.25)
-
ке қойып, сыйымдылық 
элементінің зарядының бітуі кезіндегі кернеуінің өзгерісінің 
тәуелділігін аламыз
(1.12-
сурет
, 
б
): 
τ
/
e
t
C
E
u
−
=
(1.26) 
мұндағы τ
= 
RC
— 
тізбектің уақыт
тұрақтысы
. 
1.12-
сурет

20
Разрядталу
тогын
(1.22) бойынша табамыз
: 
τ
/
t
C
e
R
E
dt
du
C
i
−
=
−
=
Разрядталу
тогы алдымен 
i
(0_)=0 нөлден 
i
(0
+
)=
E
/
R
-
ге дейін 
кенеттен артып, кейін экспоненциалды кемиді 
(1.12, 
б 
суретін 
қараңыз)
. 
Тізбектегі
токтың
аз мәнідерінде және ЭҚК үлкен мәндерінде 
1.12, 
а
суретіндегі
конденсатор заряды, импульсті көздерде үлкен 
токпен разрядталуы
кезінде қолдануға болатын, өте көп энергияны 
жинақтауға мүмкіндік береді. 
БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ
 
 
1.
Электр потенциалы мен электр потенциалының 
айырымына анықтама беріңіз
. 
2.
Сызықтық
және сызықтық
емес сыйымдылық 
элементеріне анықтама беріңіз 
3.
Қандай
заттар өткізгіштер деп аталады және олардың 
жақсы электр
өткізгіштігі
немен түсіндіріледі? 
Өткізгіштерге мысал келтіріңіз
. 
4.
Қандай
заттар диэлектриктер деп аталады және олардың 
нашар электр
өткізгіштігі
немен түсіндіріледі? 
Диэлектриктерге мысал келтіріңіз
. 
5.
Неліктен 
электролиттік 
конденсаторлар 
оның 
қоршаулары
арасына салынған кернеудің тек бір ғана 
полярлығында қолданылады?
ӨЗІНДІК
 
ШЫҒАРУҒА АРНАЛҒАН ЕСЕПТЕР
 
 
1.
q
=1 
Кл
зарядқа ие, сыйымдылығы 
С
=1 
Ф
конденсатор 
t
=0 уақыт моментінде 
R
=1 Ом кедергісіне ие резистор 
арқылы заряды таусыла бастайды (1.12 суретті қараңыз
). 
t
=0,5 
с
уақыт моментіндегі резистордағы токты 
анықтаңыз. 
 
Жауабы
: 0,6085 
А
2.
1.1-
ші есеп шарттарын сақтай отырып, 
t
=0,5 
с
уақыт 
моментіндегі конденсатор энергиясын анықтаңыз. 
 
Жауабы
: 0,183 Дж
3.
1.1-
ші есеп шарттарын сақтай отырып
, 
t
=0,5 
с
уақыт 

моментінде резисторда энергияның қанша мөлшері жылу 
түрінде бөлінетінін анықтаңыз
. 
Жауабы
: 0,317 Дж
4.
Жазық конденсатор (1.7, а суретті қараңыз
) 
әрқайсысының ауданы 20 см
2
құрайтын
, 
ε
r
=
2,1 
салыстырмалы диэлектрлік өткізгіштігіне ие, қалыңдығы 
0,05 мм парафин қабатымен бөлінген
екі фольга 
қағазынан тұрады. Конденсатор сыйымдылығын 
анықтаңыз. 
Жауабы:
0,745 нФ.
5.
Параллель жалғанған екі конденсатордың жалпы 
сыйымдылығын 
анықтаңыз, 
әрқайсысының 
сыйымдылығы 1 мкФ (1.9
-
суретті қараңыз
). 
Жауабы:
2 мкФ.
6.
Тізбектей жалғанған екі конденсатордың жалпы 
сыйымдылығын 
анықтаңыз, 
әрқайсысының 
сыйымдылығы 2
мкФ
(1.10-
суретті қараңыз
). 
Жауабы:
1 мкФ
.

22
2.1. 
2-
тарау
 
ТҰРАҚТЫ
 
ТОКТЫҢ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІ
 
 
 
 
 
 
 
ЖАЛПЫ МАҒЛҰМАТТАР
 
Электр 
құбылыстарын 
және 
олардың 
тәжірибелік 
қолданыстарын жүйелі түрде зерттеу тарихи тұрғыдан уақыт өте 
өзгермейтін
токтың
қасиеттерін зерттеуден басталды. Бұған 
тұрақты
токтың
электр энергиясы көздерінің 
– 
алдымен гальвани 
элементтерінің 
(А. 
Вольта, 
1745
—
1827), 
кейіннен 
аккумуляторлардың
пайда болуы мен қол жетімділігі
, 
сондай
-
ақ
электрді
жарықтандыруға
(П.Н.Яблочков,
1847—1894), 
электролиз 
бен гальванопластикаға
(Б.С.Якоби, 1801 
— 1874) 
қолданудағы
алғашқы сәтті тәжірибелері ықпал етті. 
А.М.
Ампер (177
5—
1836), Г.С. Ом (1787
—
1854), Ш.О. Кулон 
(1736—
1806) және басқа да физиктер жүргізген тұрақты
токтың
қасиеттерін тәжірибелік зерттеу жұмыстары, бірқатар заңдылықтар 
мен түсініктерді анықтауға және негіздеуге мүмкіндік берді. 
М.Фарадей (1791 
—
1867), Э.Х.
Ленц (1804
—
1865), Д.
Генри 
(1797—
1878), Э.В.
Сименс (1816
— 
1892), Д.
Джоуль (1818
—1889), 
В.
Вебер (18
04—
1891), Д.К.
Максвелл (1831 
—
1879), Г.Р.
Герц 
(1857—
1894) және басқа ғалымдар орындаған
ары қарайғы зерттеу 
жұмыстары, тұрақты
ток тізбектерін талдау кезінде анықталған 
көптеген заңдылықтар электротехниканың іргелі заңдары болып 
табылатындығын көрсетті. 
Электротехникалық құрылғылар
— 
бұл электр энергиясын 
өндірудің, үлестірудің, бақылаудың, түрлендірудің және 
қолданудың кешенді мәселелерін шешу кезінде белгілі бір 
функцияны атқаруға арналған өндірістік бұйым
. 
Тұрақты токтың
электротехникалық құрылғылары әртүрлі, 
мысалы аккумулятор, энергия жеткізу желісі, амперметр, реостат. 
Тұрақты ток
алюминийді электрохимиялық әдіспен алу кезінде, 
қалалық және теміржол электр
көліктерінде, электроникада, 
медицинада және ғылым мен техниканың өзге салаларында
қолданылады
.

23

жүктеу/скачать 21,72 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: