Сабақтың тақырыбы: Біртекті магнит өрісінде катушканы бірқалыпты айналдыра отырып айнымалы токты алу

күші мен кернеудің период ішіндегі орташа мәні нөлге тең болатын 

периодты ток түсініледі. Айнымалы ток байланыс құрылғыларында (радио, 

теледидар, телефон т.б.) кеңінен қолданылады. 

Айнымалы  ток  айнымалы  кернеу  арқылы  өндіріледі.  Ток  жүріп  тұрған 

сым төңірегінде пайда болатын айнымалы электрлі 

магниттік өріс

 айнымалы 

ток  тізбегінде  энергия  тербелісін  тудырады,  яғни  энергия  магнит  немесе 

электр  өрісінде  периодты  түрде  бірде  жиналып,  бірде  электр  энергиясы 

көзіне  қайтып  отырады.  Энергияның  тербелуі  айнымалы  ток  тізбектерінде 

реактивті ток тудырады, ол сым мен ток көзіне артық ауырлық түсіреді және 

қосымша  энергия  шығынын  жасайды.  Бұл  —  айнымалы  ток  энергиясын 

берудегі  кемшілік. Айнымалы ток күші  сипаттамасының негізіне  айнымалы 

токтың  орташа  жылулық  әсерін,  осындай  ток  күші  бар  тұрақты  токтың 

жылулық  әсерімен  салыстыру  алынған.  Айнымалы  ток  күшінің  осындай 

жолмен  алынған  мәні 

әсерлік  мән

  (немесе  эффективтік)  деп  аталады  әрі  ол 

период  ішіндегі  ток  күші  мәнінің  математикалық  орташа  квадратын 

көрсетеді.  Айнымалы  токтың  әсерлік  кернеу  (U)  мәні  де  осы  сияқты 

анықталады.  Ток  күші  мен  кернеудің  осындай  әсерлік  мәндері  айнымалы 

токтың 

амперметрлері

 және 

вольтметрлері

 арқылы өлшенеді. 

 

 

 

Айнымалы ток тізбегіндегі актив кедергі 

   𝑖

=  

𝑈

𝑅

=

𝑈

𝑚

𝑅

𝑐𝑜𝑠𝜔𝑡 = 𝐼

𝑚

𝑐𝑜𝑠𝜔𝑡 

 

Бізге  бұрынан    таныс  R  кедергіні  айнымалы  ток  тізбегіндегі  активті 

кедергі деп атайды. Жылу энергиясы тек активті кедергіде бөлінеді, яғни тек 

активті  кедергісі  бар  жүктеме  ғана  генератордан  алынған  энергияны 

жұтады.Ток  күші  мен  кернеудің  лездік  мәндері  үшін  Ом  заңы 

орындалады.Кернеумен 

ток 

күшінің 

тербеліс 

фазалары 

бірдей 

болады.Диаграммада    айнымалы  ток  күшінің  амплитудасы  мен  айнымалы 

кернеудің амплитудасы параллель векторлар түрінде кескінделеді.  

       2.Тұрақты  ток  тiзбегiнiң  заңдары  айнымалы  ток  тiзбегi  үшiн  де  орынды 

болады. Тек бұл жағдайдағы 

айырмашылық, айнымалы ток тiзбегiнде физикалық шамалар  уақыттың 

өтуiмен  байланысты  өзгерiп  отыратын  болғандықтан,  бұл  заңдар  сәйкес 

шамалардың берiлген уақыт мезетiндегi лездiк мәнi үшiн орындалады. 

  Айнымалы  ток  тiзбегiне  қосылған  R  актив  кедергiсiн  қарастыралық  ( 

3.5 – сурет ). Егер бұл кедергiнiң ұштарына уақытқа байланысты 

 

u = U

m

 cos ωt                                                (2.10) 

 

заңдылығымен  өзгеретiн  айнымалы  кернеу  берсек,  онда  Ом  заңына 

сәйкес тiзбектегi ток күшiнiң лездiк мәнi 

 

(

2.11) 

  

өрнегiмен  анықталады.  Мұндағы  I

m

=U

m

/R  ток  күшiнiң  амплитудалық 

мәнi.  Бұл  жерден  ток  күшiнiң  де  кернеу  тәрiздi  гармониялық  заңдылықпен 

өзгеретiнi  және  тiзбектегi  токтың  фазасы  кедергi  ұштарындағы  кернеудiң 

фазасына  дәл  келетiнi  көрiнiп  тұр.  Кернеу  мен  ток  күшi  арасындағы  осы 

байланысты мына жерден көруге болады. 

Ендi осы тiзбекте бөлiнетiн қуаттың мәнiн табалық. Ол 

p = iu = I

m

 cos ω t·U

m

 cos ωt = I

m

U

m

cos

2

ωt 

(

2.12) 

  

тең.  Яғни  қуаттың  лездiк  мәнi  де  уақыттың  өтуiне  байланысты  өзгерiп 

отырады екен. Ал оның орташа мәнi неге тең? Оны табу үшiн (2.12) өрнегiнiң 

орташа мәнiн табу керек. I

m

 және  U

m

шамалары уақытқа қатысты өзгермейдi, 

ал  уақытқа  қатысты  өзгерiп  отырған  косинустың  квадратының  бiр 

периодтағы орташа мәнi 1/2 – ге тең, онда сәйкес қуаттың орташа мәнi 

 

(

2.13) 

 

 

3.5 – сурет 

Синусоидалы айнымалы ток тізбегіндегі есепті шешу векторлық диаграмма 

арқылы жеңілдетіледі. Квазистационар айнымалы токтың күрделі тізбектегі 

есептерін шешуге 

Кирхгоф ережесі

 қолданылады. Мұндайда комплексті 

шамалар әдісі (белгілер әдісі) пайдаланылады. Ол әдіс геометриялық 

операцияларды алгебралық формада айнымалы токтың векторы арқылы 

өрнектеуге және айнымалы ток тізбектері есептеріне тұрақты ток 

тізбектерінің барлық әдістерін қолдануға мүмкіндік береді. Электр 

энергетикалық жүйелердегі айнымалы ток әдетте синусоидалы болып келеді. 

Керісінше болған жағдайда оны азайту шаралары жасалады. Бірақ электрлік 

байланыс тізбектерінде, шала өткізгіштер мен электрондық құрылғылардағы 

айнымалы токтың синусоидалы болмайтындығы жұмыс процесінің өзінің 

әсерінен болады.

 

Айнымалы токтың үш фазалық жүйесі жиі қолданылады. Тұрақты токқа 

қарағанда айнымалы токтың 

генераторлары

 мен қозғалтқыштарының 

құрылымы қарапайым, жұмысы сенімді, мөлшері шағын әрі арзан. 

Айнымалы ток әуелі шала өткізгіштер арқылы, ал одан кейін шала өткізгішті 

инверторлар көмегімен жиілігі реттелмелі басқа айнымалы токқа 

түрлендіріледі. Бұл жағдай жылдамдығын бірте-бірте реттеуді талап ететін 

электр жетектерінің барлық түрі үшін қарапайым әрі арзан қозғалтқыштарын 

( 

асинхронды

 және синхронды) пайдалануға мүмкіндік береді. 

 

жүктеу/скачать 420,25 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: