Тапсырмалар

- Конденсатордың сыйымдылығы мен катушка индуктивтілігін анықтау;

- Тізбектей қосылған индуктивтілік және сыйымдылық кедергілердің импедансын есептеу;

- Айнымалы ток үшін Ом заңының тура екендігін тексеру

Жұмыстың әдістемесі

Кедергісі R резистордан, индуктивтілігі L катушкадан және сиымдылығы С конденсатордан тұратын ұштарына айнымалы кернеу берілген 19.1 суретті қарастырайық.

Тізбекте U_R, U_L, U_C кернеулеріне сәйкес келетін айнымалы ток пайда болады.

19.2 суретте резисторға (U_R=RI_m), катушкаға (U_{L =} LI_m), конденсаторға кернеудің түсу амплитудасының векторлық диаграммасы кескінделген. U_m кернеуінің амплитудасы осы амлитудалардың векторлық қосындысына тең болуы керек. 19.2 суреттен ток күшінің амплитудасының мәні мынаған тең екендігі көрінеді.

(19.1)

19.1 теңдеуіндегі Ом заңына сәйкес формуланың бөлімі мына түрде өрнектеледі:

(19.2)

бұл толық электрлік кедергі немесе импеданс деп аталады, мұндағы - реактивті кедергі. Тізбектегі реактивті кедергі қандай элементтердің және қалай қосылғанына тәуелді болады. Егер R және L нолге тең деп алсақ. Онда жоғарыда берілген теңдеу

(19.3)

мұндағы - сыйымдылық кедергі. Егер тізбекте конденсатор жоқ болса, онда

(19.4)

мұндағы - индуктивтілік кедергі.

19.2 Тәжірибелік қондырғының түсініктемесі.

Айнымалы ток тізбегіндегі Ом заңын оқып үйрену үшін 19.3 суреттегі сызба қолданылады. U кернеу мен I ток күшінің әсерлік (эффектілік) мәндері сәйкесінше вольтметр мен амперметрден алынады.

Жүктеменің Z кедергісін (19.5)

формуласымен анықтайды. Ал әсерлік мәндерін және формулалармен табамыз.. (19.3) және (19.5) формулаларын пайдаланып, жүктемеге қосылған конденсатор сыйымдылығын келесі өрнекпен анықтауға болады.

(19.6)

(19.4) және (19.5) формулаларын пайдаланып, тізбектегі катушканың индуктивтілігін анықтауға болады.

(19.7)

Жұмыстың орындалу реті және өлшеу нәтижелерін өңдеу

1. Жүктеме ретінде сыйымдылығы С конденсаторды қосып, өлшеу сызбасын жинау

2. Құралдың көрсетулерін алу. Айнымалы кедергі R көмегімен ток күші мен кернеуді

өзгертіп өлшеуді кемінде 3 рет жасау. Нәтижелерді 1 кестеге жазу

3. Жүктеме ретінде индуктивтілігі L катушканы қосып өлшеу жүргізу.

4. Конденсатор мен индуктивтілік катушканы тізбектей қосып, өлшеу жүргізу.

5. (19.6) және (19.7) формулалар арқылы конденсатор сиымдылығы мен катушка

индуктивтілігін есептеу.

6. L және C мәндерін пайдаланып толық кедергі Z (19.2) формуламен есептеп және

тәжірибеден алынған мәндермен салыстыру.

7. Өлшеудің қателіктерін анықтау: ықтималдылығы 0,95 кезіндегі сенім аралығын

анықтау.

8. Нәтижелерді талдап анықталатын тізбектің бөлігіне түсірілген параметрлердің және

түсірілген кернеуді, кедергіні қорытындылау.

Кесте №1

Жүктеме	I	U	Z, Ом	<Z>, Ом	C,L,Z сәйкес
А	В

Өзіндік жұмыс:

1. Айнымалы токтың жиілігі 400 Гц –ке тең тізбекке L=0,1 Гн индуктивтілігі бар катушка қосылған. Резонанс болу үшін тізбекте конденсатор сыйымдылығы қандай болу керек?

2.Тірі биологиялық ұлпа индуктивтік және сыйымдылықты кедергі ие. Сыйымдылықты кедергі мембрананың жасушасының сыйымдылық қасиетіне байланысты болса, ал индуктивтік кедергіні елемеуге болады. Осындай ұлпаның толық кедергінің жиіліктік байланысы электр тізбегінде жақсы моделденеді (ағзадағы ұлпаның электр тізбегіндегі эквивалентті схемасы).

3.Тізбектей қосылған резисторлардың кедергісі R=100Ом-ға тең. Ал конденсатор сыйымдылығы С=0,08мкФ, катушка индуктивтігі L=0,3 Гн болатын тізбекте кернеулер

резонансы пайда болады. Берілген кернеудің амплитудасы U_m=300B-қа тең. Тізбектегі айнымалы ток күшінің жиілігін, катушка мен конденсатордағы кернеу амплитудасын, токтың орташа қуатын анықтаңыз.

Әдебиеттер:

1. Ремизов А.Н. и др. Медицинская и биологическая физика, 4-ое изд.Дрофа, 2001.

2. Ремизов А.Н.Курс физики, электроники и кибернетики, М.. 1982

3. Грабовский А.М. Курс физики, М.,1982г.

4. Ливенцев Н.М. Курс физики М., 1998

5. Эссаулова Н.А. и др. «Руководство к лабораторным работам по физике», М., 1983г.

6. Блохина и др. «Руководство к лабораторным работам по медицинской и

биологической физике». «Дрофа», 2002

7. Ремизов А.Н., Максина А.Г. «Сборник задач по медицинской и биологической

физике». Учебное пособие для вузов.-М.:Дрофа, 2001.

8. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики, М.:-Дрофа,2002.

Бақылау (сұрақтар, тест)

Сұрақтары:

1. Векторлық диаграмма әдісі неге негізделген?

3. Активті кедергіде ток күші мен кернеудің қандай фазалық қатынастары байқалады?

Поиск по сайту: