Энергетика және байланыс | Тармақталған тізбектер

КІРІСПЕ
Қазіргі уақытта электр энергиясы барлық өнеркәсіп салаларында транспортта, ауыл шаруашылығында, үй тұрмысында ,тағы да басқа халықтың тұрмыс қажетіне пайдаланылады.
Электр техникасы деп электр магниті құбылыстарын практика жүзінде кең салаларда қолданылуын айтамыз.Барлық электр техникасы салалары бір-бірімен байланысты болғандықтан,жоғарғы оқу орындарында Электртізбектерінің теориясы курсын ашуға тура келді.Бұл курс әр түрлі электр техникасы пәндерінің негізі болып саналады.
Осы курстың негізгі бір міндеті,ол құбылыстарды токтар, кернеулер,қуаттар,магнит ағындары т.б. түсініктер арқылы есептеу,зерттеу.
Сондай-ақ тағы бір атқаратын міндеті, ол әр бір құбылыстарды электр кернеулігі,магнит өрісінің индукциясы,қуат ағындары,т.б. түсініктер арқылы есептеу,зерттеу.Осы міндеттердің біріншісі тізбектерді есептеу мен зерттеуге,ал екіншісі электр магниті өрістерін есептеуге,зерттеуге арналған.
Электр техникасының өсіп-дамуы электр магниті құбылыстарын жете зерттеуді,оқып білуді,практика жүзінде пайдалануды қажет етеді.Осы зор еңбекте,ізденуде,көптеген жаңалықтарды ашуда инженерлердің,ғалымдарының қосқан үлесі аз емес.Олар бірлесе отырып электр техникасының маңызды салаларының бастамасына жол ашты.1845 жылы неміс физигі Г:Кирхгов тармақталған электр тізбектеріне арналған негізгі заңдарын айтты.Сондай-ақ,осы заңдар Кирхгов атымен аталып теориялық және практикалық электр техникасының дамуына зор әсер етті.
ТАРМАҚТАЛҒАН ТІЗБЕК ҮШІН КИРХГОВ ЕРЕЖЕЛЕРІ
Ом заңдары тек қарапайым электр тізбегін есептеу үшін ғана жарамды.Ал күрделі тізбектегі токты аныктау керек болса ,онда жалпыланған заңдылықтар болуы қажет.Сондықтан осындай заңдылықтың түріне заряд пен энергияның сақталу заңының салдары ретінде неміс физигі Кирхгов 1824-1887 ашкан заңдар немесе ережелер жатады.
Кирхговтың бірінші ережесі түйіндерге қатысты оған келетін ток пен одан шығатын ток арасындағы байланысты қарастырады.Тармақталған тізбек деп аталатын тізбекте түйіндер үштен кем емес өткізгіштер тоғысатын кез-келген нүктені айтамыз Біз тұрақты токты қарастырғандықтан,түйінге қанша заряд ағып келсе ,сонша ағып кетуі керек.Егер түйінге кіретін токтарды оң,ал шығатын токтардытеріс деп есептесек,онда мынадай ережені айтуға болады,түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралық қосындысы нөлге тең.I+I-I=0 Мұны былайша түсінуге болады.Егер түйіндегі токтардың алгебралық қосындысы нөлден өзгеше болса,түйінде зарядтар көбейіп не азайып кетер еді де,бұл өз кезегінде түйіндегі потенциалдың және тізбектен ағатын токтың өзгеруіне әкеп соғар еді.Кирхговтың екінші ережесін жалпы түрде энергияның сақталу заңына сүйеніп,тармақталған тізбек үшін Ом заңын қорытындылау арқылы түсіндіруге болады.Тұйықталған жүйені құрайтын әрбір қосылғыштар энергияларының өзгерістерінің қосындысы нолге тең.Сондықтан тұйық тізбек үшін қатысы орындалады.Бұдан кернеудің түсуі екенін ескерсек ,Сонымен Кирхговтың бірінші және екінші ережелеріне сәйкес құрылған тәуелсіз теңдеулердің саны тармақталған тізбектерден өтетін әр түрлі токтардың санына тең болады.Сондықтан электр қозғаушы күші және барлық токты есептеуге болады.
КЕЗ-КЕЛГЕН ТАРМАҚТАЛҒАН ТІЗБЕК ҮШІН ҚҰРЫЛҒАН ШЕҢБЕРЛІК ДИАГРАММАЛАР
• Егер тармақталған тізбектің бір тармағындағы кедергі,мысалы,екінші тармақтағы кедергі өзгеретін болса,ал басқа тармақтардағы кедергі және қоректендіргіштердің Э.Қ.К-і өзгермесе,онда кез-келген тармақтардағы токтар мен кернеулер бір-бірімен түзу сызықты тәуелділікте болады.Бұл тәуелділік тұрақты токқа да және амплитудасы өзгермейтін Э.Қ.К бар синусоидалы токқа да әділетті болады.
• Тізбектің кейбір дербес жағдайда алынған I1 бірінші тармақтағы тогы және I2 екінші тармақтағы тогы арасындағы байланысты көрсететін формула әділетті I1=A+B+I2 мұндағы А және В комплекстік сан.Келесі 1.1 суретте тармақталған тізбек көрсетілген.Мұнда күрделі схемадан бірінші тармақтағы қоректендіргіштің U1 кернеуі және екінші бір тармақтың кедергісі Z2 жекеленіп көрсетілген.Тізбектің басқа бөліктері тік төртбұрышты активті элемент ретінде келтірілген,яғни ортасына А әрпі жазылған.Екінші тармақтағы Z2 кедергісінің модулі 0+∞ дейін өзгеретін,ал аргументі π өзгермейтін болсын дейік.Сонда барлық тізбекті 2кедергісі арқылы қарастырсақ, активті екі ұшты ретінде,онда вектор тогы ұшы I2 шеңбер доғасы бойымен жылжиды.Бұл жағдайда да I 1ток диаграммасы шеңбер доғасы болатындығын көрсетейік.
• 1.2-суретте көрсетілген ОК2 доғасы I2 тогы шеңберлік диаграммасы болсын дейік.Сонда I2 тогын тұрақты коэффициент B=beiβ көбейтсек I векторы ұзындығы в есеге ұзарады және β бұрышына бұрылады.Сондықтан В*I2 векторының диаграммасы О нүктесі арқылы жүргізілген шеңбердің ОК доғасы болмақ. Негізгі іздестіріп отырған I токтың шеңберлі диаграммасын тұрғызу үшін О нүктесінен а векторын жүргіземіз........