Хувьсах ба цахилгаан гүйдлийн танилцуулга. Мультимедиа үзүүлэнгийн AC. Шинэ материалын тайлбар
Үзүүлэнг урьдчилан үзэхийг ашиглахын тулд Google бүртгэл үүсгээд түүн рүү нэвтэрнэ үү: https://accounts.google.com
Слайдын тайлбар:
MSGU-ийн физикийн багш Екатерина Владимировна Алексеева Физикийн талаархи илтгэл
Илтгэлийн сэдэв 1) Хувьсах цахилгаан гүйдэл. 2) Идэвхтэй эсэргүүцэл. Гүйдэл ба хүчдэлийн үр дүнтэй утгууд. 3) Хувьсах гүйдлийн хэлхээний конденсатор. 4) Хувьсах гүйдлийн хэлхээнд ороомог.
Бидний мэдэж байгаагаар гүйдэл (цахилгаан) ээлжлэн эсвэл тогтмол байж болно. Хувьсах гүйдэл (Англиар: ээлжлэн гүйдэл) нь хэмжээ, чиглэл нь үе үе өөрчлөгддөг цахилгаан гүйдэл юм. Одоогийн байдлаар хувьсах цахилгаан гүйдэл маш өргөн хэрэглэгддэг. Үүнийг цахилгаан соронзон индукцийн нөлөөг ашиглан хувьсах гүйдлийн цахилгаан үүсгүүр ашиглан олж авч болно. Зураг дээр ээлжит гүйдэл үүсгэх анхдагч суурилуулалтыг харуулав. Суурилуулалтын үйл ажиллагааны зарчим нь энгийн. Утасны хүрээ нь жигд соронзон орон дээр тогтмол хурдтайгаар эргэлддэг. Хүрээний төгсгөлүүд нь түүнтэй хамт эргэлддэг цагиргуудад бэхлэгддэг. Контактуудын үүрэг гүйцэтгэдэг булаг нь цагиргуудад нягт нийцдэг. Өөрчлөгдөж буй соронзон урсгал нь хүрээний гадаргуугаар тасралтгүй урсах боловч цахилгаан соронзонгийн үүсгэсэн урсгал тогтмол хэвээр байх болно. Үүнтэй холбоотойгоор хүрээ дээр өдөөгдсөн emf үүсэх болно. Хувьсах гүйдэл нь ердийн нэг ба гурван фазын сүлжээн дэх гүйдлийг мөн хэлдэг. Энэ тохиолдолд гүйдэл ба хүчдэлийн агшин зуурын утга нь гармоник хуулийн дагуу өөрчлөгддөг. Хувьсах цахилгаан гүйдэл
Хувьсах гүйдлийнүйлдвэр, үйлдвэрт ашигладаг орон сууцны гэрэлтүүлгийн сүлжээнд албадан цахилгаан соронзон хэлбэлзлээс өөр зүйл биш юм. Эдгээр хүчдэлийн хэлбэлзлийг осциллограф ашиглан илрүүлэхэд хялбар байдаг.(Зураг 4.8) Үйлдвэрийн хувьсах гүйдлийн стандарт давтамж нь 50 Гц. Энэ нь 1 секундын хугацаанд гүйдэл нэг чиглэлд 50 удаа, эсрэг чиглэлд 50 удаа урсдаг гэсэн үг юм. Дэлхийн олон оронд үйлдвэрлэлийн гүйдлийн хувьд 50 Гц давтамжийг хүлээн зөвшөөрдөг. АНУ-д батлагдсан давтамж нь 60 Гц юм. Хэрэв хэлхээний төгсгөлд хүчдэл гармоник хуулийн дагуу өөрчлөгдвөл хүчдэл цахилгаан орондамжуулагчийн дотор ч эвтэйхэн өөрчлөгдөнө. Гэрэлтүүлгийн сүлжээний залгуур дахь ээлжит хүчдэлийг цахилгаан станцын генераторууд бий болгодог. Тогтмол жигд соронзон орон дотор эргэлддэг утсан хүрээ гэж үзэж болно хамгийн энгийн загвархувьсах гүйдлийн генератор. S талбайтай утас хүрээг нэвтлэх соронзон индукцийн Ф урсгал нь хүрээний норм ба соронзон индукцийн векторын хоорондох a өнцгийн косинустай пропорциональ байна (Зураг 4.9): Ф = BScos a. хүрээ, өнцөг a цаг хугацаатай шууд пропорциональ нэмэгддэг: a = 2П nt, энд n – эргэлтийн давтамж. Иймд соронзон индукцийн урсгал зохицон өөрчлөгддөг: Ф = BS cos 2 П nt, Энд 2П n нь соронзон урсгалын 2П с-ийн хэлбэлзлийн тоо. Энэ нь хэлбэлзлийн ЦАГЛАЛТ ДАВТАТ w=2 П n => Ф = BScoswt
Цахилгаан соронзон индукцийн хуулийн дагуу хүрээ дэх индукцийн EMF нь "-" тэмдгээр авсан соронзон индукцийн урсгалын өөрчлөлтийн хурдтай тэнцүү байна, өөрөөр хэлбэл соронзон индукцийн урсгалын дериватив нь цаг хугацааны хувьд: Хэрэв a. oscillatory хэлхээ нь хүрээ холбогдсон байна, дараа нь хүрээний эргэлтийн өнцгийн хурд w утгууд EMF хэлбэлзлийн давтамж w, хэлхээний янз бүрийн хэсэгт хүчдэл, одоогийн хүч чадал тодорхойлно. Хэрэв хүчдэл нь мөчлөгийн давтамжтайгаар өөрчлөгдвөл хэлхээний гүйдэл ижил давтамжтайгаар өөрчлөгдөнө. Гэхдээ одоогийн хэлбэлзэл нь хүчдэлийн хэлбэлзэлтэй үе шатанд байх албагүй. Тиймээс ерөнхий тохиолдолд одоогийн хүчийг i ямар ч үед (гүйдлийн хүч чадлын агшин зуурын утга) томъёогоор тодорхойлно Энд I m нь одоогийн хүч чадлын далайц, өөрөөр хэлбэл одоогийн хүч чадлын хамгийн их үнэмлэхүй утга ба нь одоогийн хүч ба хурцадмал байдлын хэлбэлзлийн хоорондох фазын зөрүү (шилжилт) юм.
Идэвхтэй эсэргүүцэл. Гүйдэл ба хүчдэлийн үр дүнтэй утгууд. Хувьсах хүчдэлийн эх үүсвэрт холбогдсон хэлхээнд тохиолддог процессуудын талаар илүү дэлгэрэнгүй авч үзье. Эсэргүүцэл бүхий одоогийн хүч чадал. Хэлхээ нь холболтын утас болон бага индукц, өндөр эсэргүүцэлтэй R ачаалалаас бүрдэнэ (Зураг 4.10). Бидний өмнө нь цахилгаан эсэргүүцэл буюу энгийн эсэргүүцэл гэж нэрлэж байсан энэ хэмжигдэхүүнийг одоо идэвхтэй эсэргүүцэл гэж нэрлэх болно. R эсэргүүцлийг идэвхтэй гэж нэрлэдэг, учир нь ийм эсэргүүцэлтэй ачаалал байгаа үед хэлхээ нь генератороос ирж буй энергийг шингээдэг. Энэ энерги нь дамжуулагчийн дотоод энерги болж хувирдаг - тэд халдаг. Хэлхээний терминал дээрх хүчдэл гармоник хуулийн дагуу өөрчлөгдөнө гэж бид таамаглах болно: u = U m cos w t
Тогтмол гүйдлийн нэгэн адил гүйдлийн агшин зуурын утга нь хүчдэлийн агшин зуурын утгатай шууд пропорциональ байна. Тиймээс гүйдлийн агшин зуурын утгыг олохын тулд та Ом-ын хуулийг хэрэглэж болно: Идэвхтэй эсэргүүцэлтэй дамжуулагчийн хувьд гүйдлийн хэлбэлзэл нь хүчдэлийн хэлбэлзэлтэй үе шатанд давхцдаг (Зураг 4.1 7), гүйдлийн далайц нь тэгшитгэлээр тодорхойлогддог. Резистор бүхий хэлхээний хүч. Үйлдвэрлэлийн давтамжийн (v = 50 Гц) ээлжит гүйдлийн хэлхээнд гүйдэл ба хүчдэл харьцангуй хурдан өөрчлөгддөг. Тиймээс гэрлийн чийдэнгийн утас гэх мэт дамжуулагчаар гүйдэл дамжих үед ялгарах энергийн хэмжээ мөн цаг хугацааны явцад хурдан өөрчлөгдөнө. Гэхдээ бид эдгээр хурдацтай өөрчлөлтийг анзаардаггүй. Дүрмээр бол бид хэлхээний хэсэг дэх гүйдлийн дундаж хүчийг удаан хугацааны туршид, түүний дотор олон үеийг мэдэх хэрэгтэй. Үүнийг хийхийн тулд нэг хугацааны дундаж хүчийг олоход хангалттай. Хувьсах гүйдэл гэдэг нь тодорхой хугацааны дундаж хүчин чадлаар хэлхээнд орж буй нийт энергийн тухайн үеийн харьцаа гэж ойлгогддог. R эсэргүүцэлтэй хэсэг дэх тогтмол гүйдлийн хэлхээний хүчийг дараах томъёогоор тодорхойлно: P = I 2 R. (4.18)
Маш богино хугацаанд хувьсах гүйдлийг бараг тогтмол гэж үзэж болно. Иймд R идэвхтэй эсэргүүцэлтэй хэсэг дэх хувьсах гүйдлийн хэлхээний агшин зуурын хүчийг дараах томъёогоор тодорхойлно: P = i 2 R. (4.19) Хугацааны дундаж чадлын утгыг олъё. Үүнийг хийхийн тулд бид эхлээд томъёог (4.19) хувиргаж, гүйдлийн хүчийг (4.16) илэрхийллийг орлуулж, математикийн мэддэг хамаарлыг ашиглана.
Дундаж чадал нь (4.20) томъёоны эхний гишүүнтэй тэнцүү байна.Гүйдлийн хүч чадлын квадратын дундаж утгын квадрат язгууртай тэнцүү утгыг хувьсах гүйдлийн хүч чадлын үр дүнтэй утга гэнэ. Хувьсах гүйдлийн хүч чадлын үр дүнтэй утгыг I-ээр тэмдэглэнэ: Хувьсах гүйдлийн хүч чадлын үр дүнтэй утга нь дамжуулагч дотор хувьсах гүйдэлтэй ижил хэмжээний дулаан ялгардаг тогтмол гүйдлийн чадалтай тэнцүү байна. Хувьсах хүчдэлийн үр дүнтэй утгыг гүйдлийн үр дүнтэй утгатай адил тодорхойлно.
(4.17) томъёонд заасан гүйдэл ба хүчдэлийн далайцын утгыг үр дүнтэй утгаар нь орлуулснаар бид резистор бүхий хувьсах гүйдлийн хэлхээний хэсгийн Ом хуулийг олж авдаг.Механик чичиргээний нэгэн адил цахилгаан чичиргээний хувьд бид ихэвчлэн байдаг. цаг мөч бүрт гүйдэл, хүчдэл болон бусад хэмжигдэхүүний утгыг сонирхдоггүй. Чухал Ерөнхий шинж чанардалайц, үе, давтамж, гүйдэл ба хүчдэлийн үр дүнтэй утга, дундаж хүч гэх мэт хэлбэлзэл. Энэ нь амперметр ба хувьсах гүйдлийн вольтметрээр бүртгэгдсэн гүйдэл ба хүчдэлийн үр дүнтэй утгууд юм. Нэмж дурдахад үр дүнтэй утгууд нь агшин зуурын утгуудаас илүү тохиромжтой байдаг, учир нь тэд хувьсах гүйдлийн P: P = I 2 R = UI-ийн дундаж утгыг шууд тодорхойлдог.
Хувьсах гүйдлийн хэлхээний конденсатор Конденсатор агуулсан хэлхээгээр шууд гүйдэл урсах боломжгүй. Үнэн хэрэгтээ энэ тохиолдолд конденсаторын ялтсууд нь диэлектрикээр тусгаарлагдсан тул хэлхээ нь нээлттэй болж хувирдаг. Хувьсах гүйдэл нь конденсатор агуулсан хэлхээгээр урсаж болно. Үүнийг энгийн туршилтаар баталгаажуулж болно. Шууд ба хувьсах хүчдэлийн эх үүсвэртэй байцгаая, эх үүсвэрийн терминал дээрх тогтмол хүчдэл нь хувьсах хүчдэлийн үр дүнтэй утгатай тэнцүү байна. Хэлхээ нь конденсатор ба улайсдаг чийдэнгээс бүрдэнэ (Зураг 4.13), цувралаар холбогдсон. Шууд хүчдэлийг асаахад (зүүн тийш эргүүлэх, хэлхээг АА" цэгүүдэд холбосон) чийдэн асахгүй. Харин хувьсах хүчдэл асаалттай үед (шилжүүр баруун тийш, хэлхээ нь BB цэгүүдэд холбогдсон"), конденсаторын багтаамж хангалттай том бол чийдэн асдаг.
Хэлхээ үнэхээр нээлттэй бол (цэнэг конденсаторын ялтсуудын хооронд шилжих боломжгүй) хувьсах гүйдэл яаж урсах вэ? Гол зүйл бол конденсаторыг ээлжлэн хүчдэлийн нөлөөн дор үе үе цэнэглэж, цэнэггүй болгодог. Конденсаторыг цэнэглэх үед хэлхээнд урсах гүйдэл нь чийдэнгийн утасыг халаана. Хэрэв конденсаторын утас ба хавтангийн эсэргүүцлийг үл тоомсорлож болох юм бол зөвхөн конденсатор агуулсан хэлхээнд одоогийн хүч цаг хугацааны явцад хэрхэн өөрчлөгдөхийг тогтооцгооё (Зураг 4.14). Конденсатор дээрх хүчдэл Цаг хугацааны хувьд цэнэгийн дериватив болох гүйдлийн хүч нь тэнцүү байна: Иймээс одоогийн хэлбэлзэл нь конденсатор дээрх хүчдэлийн хэлбэлзлийн үе шатанд түрүүлж байна (Зураг 4.15).
I m = U m C (4.29) Гүйдлийн далайц нь тэнцүү байна: Хэрэв бид тэмдэглэгээг оруулбал: ба гүйдэл ба хүчдэлийн далайцын оронд тэдгээрийн үр дүнтэй утгыг ашиглавал бид дараахь зүйлийг авна: X c-ийн утга урвуу. Циклийн давтамж ба конденсаторын цахилгаан багтаамжийн бүтээгдэхүүний C-ийг багтаамж гэж нэрлэдэг. Тогтмол гүйдлийн хэлхээний хэсгийн хувьд гүйдэл ба хүчдэл нь Ом-ын хуулийн дагуу хамааралтай байдагтай адил гүйдлийн үр дүнтэй утга нь конденсатор дээрх хүчдэлийн үр дүнтэй утгатай холбоотой байдаг. Конденсаторын багтаамж их байх тусам цэнэглэх гүйдэл их байх болно. Энэ нь конденсаторын багтаамж нэмэгдэхийн хэрээр чийдэнгийн улайсгасан эрчмийг нэмэгдүүлэх замаар илрүүлэхэд хялбар байдаг. Конденсаторын тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэл хязгааргүй байхад хувьсах гүйдлийн эсэргүүцэл нь хязгаарлагдмал утгатай X c . Хүчин чадал нэмэгдэхийн хэрээр буурдаг. Мөн давтамж нэмэгдэх тусам буурна.Конденсатор бүхий хэлхээний эсэргүүцэл нь мөчлөгийн давтамж ба цахилгаан хүчин чадлын үржвэртэй урвуу пропорциональ байна. Одоогийн хэлбэлзэл нь хүчдэлийн хэлбэлзлээс үе шаттайгаар түрүүлж байна
Хувьсах гүйдлийн хэлхээн дэх индукц хэлхээний индукц нь хувьсах гүйдлийн хүч чадалд нөлөөлдөг. Үүнийг энгийн туршилтаар баталж болно. Өндөр ороомог ба цахилгаан улайсдаг чийдэн бүхий ороомогоос хэлхээг угсарцгаая (Зураг 4.16). Шилжүүлэгчийг ашиглан та энэ хэлхээг тогтмол хүчдэлийн эх үүсвэр эсвэл хувьсах гүйдлийн эх үүсвэрт холбож болно. Энэ тохиолдолд шууд хүчдэл ба хувьсах хүчдэлийн үр дүнтэй утга тэнцүү байх ёстой. Туршлагаас харахад чийдэн нь тогтмол хүчдэлд илүү тод гэрэлтдэг. Иймээс авч үзэж буй хэлхээн дэх хувьсах гүйдлийн үр ашигтай утга нь шууд гүйдлээс бага байна. Энэ ялгааг өөрөө индукцийн үзэгдлээр тайлбарладаг. Хэрэв хүчдэл хурдан өөрчлөгдвөл одоогийн хүч нь тогтмол хүчдэлд цаг хугацааны явцад олж авах утгад хүрэх цаг хугацаа байхгүй болно. Иймээс хувьсах гүйдлийн хамгийн их утга (түүний далайц) нь хэлхээний индукцаар хязгаарлагддаг бөгөөд бага байх тусам индукц нь их байх тусам хэрэглэсэн хүчдэлийн давтамж их байх болно.
Идэвхтэй эсэргүүцлийг үл тоомсорлож болох ороомог агуулсан хэлхээний одоогийн хүчийг тодорхойлъё (Зураг 4.17). Үүнийг хийхийн тулд эхлээд ороомог дээрх хүчдэл ба түүний доторх өөрөө индукцийн emf хоорондын холболтыг олно. Хэрэв ороомгийн эсэргүүцэл тэг байвал ямар ч үед дамжуулагч доторх цахилгаан орны хүч тэг байх ёстой. Үгүй бол Ом-ын хуулийн дагуу одоогийн хүч нь хязгааргүй их байх болно. Талбайн хүч тэгтэй тэнцүү байх боломжтой, учир нь цэг бүрт хувьсах соронзон орны үүсгэсэн эргүүлэг цахилгаан талбайн хүч нь цахилгаан дамжуулагч дээр байрлах цэнэгийн нөлөөгөөр дамжуулагч дотор үүссэн Кулоны талбайн хүчтэй тэнцүү бөгөөд эсрэг чиглэлтэй байдаг. эх үүсвэрийн терминал ба хэлхээний утаснуудад. = - k i тэгшитгэлээс харахад эргэлтийн талбайн тодорхой ажил (өөрөөр хэлбэл, өөрөө индукцийн emf e i) нь Кулоны талбайн тодорхой ажилтай тэнцүү, тэмдгээр эсрэгээрээ байна. Кулоны талбайн тодорхой ажил нь ороомгийн төгсгөлийн хүчдэлтэй тэнцүү байна гэж үзвэл бид: e і = - u гэж бичиж болно. Гүйдэл нь гармоник хуулийн дагуу өөрчлөгдөхөд: i = I m sin t Өөрийгөө индукцийн emf нь тэнцүү байна: e i = - L i " = - L l m cos t. u = - e i тул төгсгөлүүд дэх хүчдэл. ороомог тэнцүү болж хувирна
Иймээс ороомог дээрх хүчдэлийн хэлбэлзэл нь гүйдлийн хэлбэлзлийн үе шатанд түрүүлж байна, эсвэл ижил зүйл, гүйдлийн хэлбэлзэл нь хүчдэлийн хэлбэлзлээс үе шатанд хоцорч байна (Зураг 4.18) Ороомог дахь гүйдлийн далайц нь дараахтай тэнцүү байна: ба гүйдэл ба хүчдэлийн далайцын оронд тэдгээрийн үр дүнтэй утгыг ашигласнаар бид дараахь зүйлийг авна: Циклийн давтамж ба индукцийн үржвэртэй тэнцүү X L утгыг индуктив урвал гэнэ. Томъёо (4.35) дагуу гүйдлийн үр ашигтай утга нь хүчдэлийн үр дүнтэй утга ба индуктив урвалын шууд гүйдлийн хэлхээний Ом-ын хуультай төстэй харьцаагаар хамаарна. Индуктив реактив нь давтамжаас хамаарна. Тогтмол гүйдэл нь ороомгийн индукцийг огт "мэддэггүй". = 0 үед индуктив урвал нь тэг байна (X L = 0). Хүчдэл хурдан өөрчлөгдөх тусам өөрөө индукцийн EMF их байх ба гүйдлийн далайц бага байх болно. Индуктор нь хувьсах гүйдлийн эсэргүүцлийг хангадаг. Индуктив эсэргүүцэл гэж нэрлэгддэг энэхүү эсэргүүцэл нь цикл давтамж ба индукцийн үржвэртэй тэнцүү байна. Индукц бүхий хэлхээний гүйдлийн хүч чадлын хэлбэлзэл нь хүчдэлийн хэлбэлзлээс фазын хоцрогдолтой байдаг.
Хувьсах гүйдэл нь албадан цахилгаан хэлбэлзэл юм Хувьсах гүйдэл нь тогтмол гүйдлээс ялгаатай нь хэмжээ болон чиглэлийн аль алинаар нь тасралтгүй өөрчлөгддөг бөгөөд эдгээр өөрчлөлтүүд үе үе тохиолддог, өөрөөр хэлбэл цаг хугацааны ижил интервалд яг давтагддаг. Хэлхээнд гүйдлийн эх үүсвэр байгаарай, түүний emf нь үе үе өөрчлөгддөг. - эдгээр нь цахилгаан хэлхээний ээлжит EMF-ийн нөлөөн дор үүсдэг цахилгаан хэлхээний гүйдэл ба хүчдэлийн үечилсэн өөрчлөлтүүд юм. гадаад эх үүсвэрХувьсах гүйдлийг цаашид хагас суурин, өөрөөр хэлбэл бүх агшин зуурын утгууд гэж үздэг. цахилгаан хэмжигдэхүүнүүд DC хууль үйлчилнэ.
Илтгэлийг IK тосгоны MKOU VSOSH 2-р сургуулийн физикийн багш эмхэтгэсэн. Чугуевка, Мурзагилдина Людмила Борисовна 2016 Хичээлийн зорилго: 1. Хувьсах гүйдлийн хэлхээн дэх гармоник цахилгаан соронзон хэлбэлзэл, албадан цахилгаан соронзон хэлбэлзэл, эсэргүүцлийн төрлүүдийн талаархи санаа бодлыг үргэлжлүүлэн хөгжүүлэх. 2. Сурах бичиг, танилцуулга, хүснэгт гэх мэт янз бүрийн мэдээллийн эх сурвалжуудаар дамжуулан энэ сэдвээр оюутнуудын танин мэдэхүйн сонирхлыг хөгжүүлэх. 3. Судалж буй материалаас хэрэгтэй, хэрэгтэй зүйлийг олж сур. Мэдлэгийг шинэчлэх. 1. Ямар хэлбэлзлийг гармоник гэж нэрлэдэг вэ? Синус эсвэл косинусын хуулийн дагуу үүсдэг хэлбэлзэл. 2. Цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн тодорхойлолтыг өг. Цэнэг, гүйдэл, хүчдэл, цахилгаан эрчим хүч нь үе үе өөрчлөгдөж байдаг цахилгаан хэлхээн дэх процессууд. 3. Чөлөөт цахилгаан соронзон хэлбэлзэл яагаад чийгшдэг вэ? Эсэргүүцлийн улмаас чөлөөт цахилгаан соронзон чичиргээ саардаг. 4. Цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн үеийн томьёог бичнэ үү. 5. Цахилгаан соронзон хэлбэлзэл үүсдэг системийг нэрлэнэ үү. "Цахилгаан соронзон хэлбэлзэл" сэдвээр асуудал шийдвэрлэх. 1. Хэлбэлзлийн хэлхээний конденсаторын ялтсуудын цэнэг q нь q = 5٠10-4cos 103πt тэгшитгэлийн дагуу цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг. Цэнэгийн хэлбэлзлийн далайц, хэлбэлзлийн үе ба цэнэгийн эхний үе шат хэд вэ? Далайц - 5٠10- 4 Цэнэгийн хэлбэлзлийн үе шат - 103πt Анхны үе шат =0 “Цахилгаан соронзон хэлбэлзэл” сэдвээр бодлого бодох. 2. Тогтмол гүйдлийн хэлхээ ба хэлбэлзлийн хэлхээнд жагсаасан төхөөрөмжүүдийн аль нь заавал байх ёстой вэ? Эхний баганын байрлалыг хоёр дахь баганаас хүссэн байрлалтай тааруулна. Хүснэгтэд гарсан тоонуудыг тохирох үсгүүдийн доор бичнэ үү. A) Тогтмол гүйдлийн хэлхээ 1. Амперметр Б) Хэлбэлзэх хэлхээ 2. Гүйдлийн эх үүсвэр А 3. Конденсатор 4. Соронз В Бодлогын хариулт: А В 2 3 “Хувьсах гүйдэл” хичээлийнхээ шинэ сэдвийг судалж байна. Хувьсах гүйдлийн хэлхээн дэх эсэргүүцэл" Цаг хугацааны явцад хэмжээ, чиглэлээ өөрчилдөг цахилгаан гүйдлийг хувьсах гүйдэл гэнэ. Бидний даалгавар бол хичээлийн үеэр шалгах явдал юм: - хувьсах гүйдэл нь албадан хэлбэлзэл; - Цаг хугацаа өнгөрөх тусам гүйдэл чиглэл, хэмжээ өөрчлөгддөг. "Гүйдэл нь утаснуудаар дамждаг бөгөөд хэзээ ч харагдахгүй. Тэр гэрлийн чийдэнг асааж, цахилгаан хэрэгслийг амьдруулдаг." Яков Быль "Урсгалын дайн" Түүхэнд "урсгалын дайн" гэсэн нууц нэрээр алдаршсан үе бий. Тэр үеийн гол дүрүүд нь алдарт Никола Тесла, Томас Эдисон нар байв. Никола Тесла хувьсах гүйдлийн боломж, тав тухыг олж харсан. Мөн Эдисон байнгын цахилгаан эрчим хүчийг ашиглах ёстой гэж шаардав (тухайн үед нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн үзэл бодол). Эдисон олон нийтийн жагсаал цуглаан хийсэн нь нэлээд харгис хэрцгий байв. Хувьсах гүйдэл нь давуу талтай хэдий ч амьд биетүүдэд маш их аюул учруулдаг. Томас Эдисон энэ баримтыг ашиглан Теслагийн санаа бодлыг хүмүүсийн дунд айдас, үл итгэх байдлыг бий болгосон: тэрээр хувьсах гүйдэл ашиглан амьтдыг олны өмнө хөнөөсөн. Нэг удаа тэд заан дээр жагсаал хийж байсан: хэдхэн секундын дараа хүчирхэг амьтан үхэв. Түүхээс Манай эриний цахилгаан эрчим хүчний анхны эх үүсвэр бол 1663 онд Магдебургийн захирагч Отто фон Герикийн зохион бүтээсэн цахилгаан статик генератор юм. Тэгэхээр хувьсах гүйдэл гэж юу вэ? Гүйдлийн хүч ба хүчдэл нь гармоник хуулийн дагуу өөрчлөгдөх ба хэлбэлзлийн давтамж нь хэлхээнд холбогдсон гүйдлийн эх үүсвэрийн давтамжаар тодорхойлогддог.(50 Гц) Хувьсах хүчдэл ба хувьсах гүйдлийг хэрхэн үүсгэх вэ? Сүлжээний хувьсах хүчдэл ба гүйдлийг цахилгаан станцын хувьсах гүйдлийн генераторууд бий болгодог. Хувьсах гүйдлийн генератор Аж үйлдвэрийн гүйдлийн стандарт давтамж нь 50 Гц - энэ нь 1 секундын дотор гүйдэл чиглэлээ 50 удаа өөрчилдөг гэсэн үг юм. Генераторт юу тохиолддог вэ? Бид тогтоосон 1. Ороомгийн хэлхээнд нэвтэрч буй соронзон урсгал F нь хэмжээ болон чиглэлээ өөрчилдөг. Ф = V S cos ωt 2. Ороомогт өдөөгдсөн гүйдлийн хэмжээ болон чиглэл өөрчлөгдөнө. i = Im sin (ωt+φ₀) 3. Хүчдэл ба гүйдлийн хэлбэлзэл нь хэлбэлзлийн үе шатанд (φ₀) ялгаатай байна. u = Um cos ωt Хувьсах гүйдлийн хэлхээнд эсэргүүцэл ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ? Цахилгаан эсэргүүцлийг хувьсах гүйдлийн хэлхээнд оруулж болно - резистор, индуктив ба багтаамжийн урвал (хэлбэлзлийн хэлхээ). Эсэргүүцэл нь эсэргүүцэл R (идэвхтэй эсэргүүцэл), ороомгийн ороомог L - X L (индуктив урвал), конденсатор нь C - X C (багтаамжийн урвал) байна. Хувьсах гүйдлийн хэлхээнд идэвхтэй эсэргүүцэл. Тиймээс бид идэвхтэй эсэргүүцэлтэй хувьсах гүйдлийн хэлхээний гүйдэл ба хүчдэл нь U нэг фазад хэлбэлздэг ба идэвхтэй эсэргүүцэл R = m I m Хувьсах гүйдлийн хэлхээний багтаамж Бид үүнийг олж мэдсэн: 1. Шууд гүйдэл дамжин өнгөрөхгүй. конденсатор. 2. Конденсатор нь хувьсах гүйдлийн эсэргүүцлийг хангадаг. Багтаамжийн урвалын томъёо Хувьсах гүйдлийн хэлхээний индукц Бид дараахь зүйлийг олж мэдсэн: 1. Тогтмол гүйдлийн үед ороомог нь бага хэмжээний идэвхтэй эсэргүүцэлтэй (өөрөөр хэлбэл энэ нь резистор) бөгөөд түүний ороомгийн өөрчлөлт нь эсэргүүцэлд нөлөөлдөггүй. 2. Хувьсах гүйдэлтэй бол ороомгийн индукц их байх тусам индуктив урвал их байна. 3. Индуктив реактив Тиймээс хэрэв хувьсах гүйдлийн хэлхээнд идэвхтэй эсэргүүцэл R = 1 X C = C ба индуктив урвал X = ωL байвал L нь багтаамжтай реактив бөгөөд Z хувьсах гүйдлийн хэлхээний нийт эсэргүүцлийг олж чадна гэдгийг бид мэднэ. , Хичээлийн хураангуй: 1. Хувьсах гүйдэл гэж юу болох, гармоник хуулиар өөрчлөгддөг шинж чанаруудыг олж мэдсэн: Ф = BS cos ωt; i= Имсин (ωt+φ₀) ; u = Um cos ωt. 2. Хувьсах гүйдлийн хэлхээ нь гурван төрлийн эсэргүүцлийг агуулж болно: L 1 R – идэвхтэй; X = - багтаамж; С С Х L = ωL – индуктив. 3. Хувьсах гүйдлийн хэлхээний нийт эсэргүүцлийг тооцоолох томъёог бид сурсан: Z = √ R² + (X L- X C)² Сурсан сургамжийг бататгах нь: 1. Яагаад давтамжтай хувьсах гүйдлийг ашигладаггүй вэ? Гэрэлтүүлгийн хувьд 10 - 15 Гц? Гэрэл анивчих болно. Нүд нь 10 Гц-ийн давтамжийг анивчдаг гэж үздэг. 2. Цахилгаан хэлхээнд ороомог холбогдсон бөгөөд түүгээр эхлээд шууд гүйдэл, дараа нь ижил хүчдэлийн хувьсах гүйдэл дамждаг. Ямар тохиолдолд ороомог илүү халах вэ? Эхнийх нь. Хувьсах гүйдлийн ороомог нь мөн реактив байх болно. Тиймээс, хоёр дахь тохиолдолд гүйдэл бага, үүний дагуу дулаан үүсэх нь бага байна. 3. Хэрэв конденсатор эвдэрч, хэлхээг энэ газарт хаавал чийдэнгийн гэрэл хэрхэн өөрчлөгдөх вэ? Конденсатор бүр нь эсэргүүцэлтэй байдаг, хэрэв бид энэ эсэргүүцлийг арилгах юм бол чийдэнгийн хүч нэмэгдэх болно. 4. Хувьсах гүйдлийн хэлхээнд R = 5 Ом эсэргүүцэлтэй, XC = 6 Ом эсэргүүцэлтэй конденсатор, XL = 18 Ом эсэргүүцэлтэй ороомог багтана. Хэлхээний нийт эсэргүүцлийг ол. Өгөгдсөн: Шийдэл: R=5Ом Z= √R²+(XL -Xc)² XC=6Ом Z=√25Ом²+(18Ом-6Ом)² XL=18Ом =√25Ом²+144Ом² ________ =13 Ом. З-? "Хувьсах гүйдэл" сэдвээр бие даасан ажил (тест) хийх. хугацаа 5-7 мин. Бодлого: 1. Өнөөдөр би ... 2. Өгөгдсөн баримтуудыг хараад гайхсан ... 3. Би үүнийг сурах сонирхолтой байсан ... 4. Үүнийг ойлгоход хэцүү байсан ... 5. Би хичээл таалагдлаа...
10-аас 1 Слайд №1
Слайдын тайлбар: Слайд №2
Слайдын тайлбар:
Хэлхээн дэх чөлөөт цахилгаан соронзон хэлбэлзэл хурдан арилдаг тул бараг ашиглагддаггүй. Үүний эсрэгээр, уналтгүй албадан хэлбэлзэл нь маш их практик ач холбогдолтой юм. Хэлхээнд үе үе цахилгаан хөдөлгөгч хүч байх үед албадан цахилгаан хэлбэлзэл үүсдэг. Манай орон сууц, гудамжинд байгаа цахилгаан чийдэн, хөргөгч, тоос сорогч, зурагт, дуу хураагч - бүгд цахилгаан соронзон чичиргээний энергийг ашиглан ажилладаг. Үйлдвэр, үйлдвэрт машин жолооддог цахилгаан мотор, хөдөлгөгч цахилгаан зүтгүүр гэх мэтийн үйл ажиллагаа нь цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг ашиглахад суурилдаг. Эдгээр бүх жишээн дээр бид цахилгаан соронзон хэлбэлзлийн нэг хэлбэр болох хувьсах цахилгаан гүйдлийг ашиглах тухай ярьж байна. Хувьсах гүйдэл нь хэмжээ, чиглэлийг үе үе өөрчилдөг гүйдэл юм. Эрчим хүчний цахилгаан хэлхээн дэх хувьсах цахилгаан гүйдэл нь хувьсах гүйдлийн үүсгүүрээр үүсгэгддэг албадан цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг өдөөх үр дүн юм. Слайдын дугаар 3
Слайдын тайлбар:
Хувьсах гүйдлийн хэлхээнд холбогдсон дамжуулагч дахь процессуудыг авч үзье. Хэрэв дамжуулагчийн индукц нь хувьсах гүйдлийн хэлхээнд холбогдсон үед индуктив талбарыг гадаад цахилгаан оронтой харьцуулахад үл тоомсорлож болохуйц бага бол дамжуулагч дахь цахилгаан цэнэгийн хөдөлгөөнийг зөвхөн дараах үйлдлээр тодорхойлно. гадаад цахилгаан орон, түүний хүч нь дамжуулагчийн төгсгөлийн хүчдэлтэй пропорциональ байна. Гармоник хуулийн дагуу хүчдэл өөрчлөгдөхөд дамжуулагч дахь цахилгаан орны хүч нь ижил хуулийн дагуу өөрчлөгддөг. Хувьсах цахилгаан орны нөлөөгөөр дамжуулагч дотор хувьсах цахилгаан гүйдэл үүсч, түүний хэлбэлзлийн давтамж ба фаз нь хүчдэлийн хэлбэлзлийн давтамж ба фазтай давхцдаг: U=Um cos ωt i=Im cos ωt. Слайдын дугаар 4
Слайдын тайлбар:
С талбайтай утас хүрээг нэвтлэх соронзон индукцийн Ф урсгал нь хүрээний норм ба соронзон индукцийн вектор Ф=B*S*cos α хоорондох α өнцгийн косинустай пропорциональ байна. өнцөг α цаг хугацаатай шууд пропорциональ өснө α= ωt Энд ω нь эргэлтийн хүрээний өнцгийн хурд юм. Слайдын дугаар 5
Слайдын тайлбар:
Хэлхээний гүйдлийн хүч чадлын хэлбэлзэл нь хэрэглэсэн хувьсах хүчдэлийн нөлөөн дор үүсдэг албадан цахилгаан хэлбэлзэл юм. Гүйдлийн далайц тэнцүү байна: Im= Um / R Гүйдлийн болон хүчдэлийн хэлбэлзлийн үе шатууд давхцах үед хувьсах гүйдлийн агшин зуурын хүч нь тэнцүү байна: P = i*U = ImUm cos2 ωt Гүйдлийн дундаж утга. 1 үеийн косинусын квадрат нь 0.5 байна. Үүний үр дүнд P = Im Um / 2 = Im2R / 2 хугацааны дундаж хүч Слайдын дугаар 6
Слайдын тайлбар:
Цахилгаан энергийг ашигтай ажил эсвэл дулааны энерги болгон хувиргах хувьсах гүйдлийн хэлхээнд багтсан эсэргүүцлийг идэвхтэй эсэргүүцэл гэж нэрлэдэг. Агшин зуурын гүйдлийн утга нь агшин зуурын хүчдэлийн утгатай шууд пропорциональ байна. Иймд гүйдлийн агшин зуурын утгыг олохын тулд Ом-ын хуулийг хэрэглэж болно i=u/R=Um cos ωt/R = Im cos ωt Идэвхтэй эсэргүүцэлтэй дамжуулагчийн хувьд гүйдлийн хэлбэлзэл нь хүчдэлийн хэлбэлзэлтэй фазаараа давхцаж, далайцтай байна. гүйдлийн хүчийг Im= Um /R тэгшитгэлээр тодорхойлно Слайд дугаар 9
Слайдын тайлбар: Слайд дугаар 10
Слайдын тайлбар:
Гүйдлийн хүч чадлын квадратын дундаж утгын квадрат язгууртай тэнцүү утгыг хувьсах гүйдлийн хүч чадлын үр дүнтэй утга гэж нэрлэдэг. Хувьсах гүйдлийн үр ашигтай утгыг I-ээр тэмдэглэнэ: Хувьсах хүчдэлийн үр ашигтай утгыг гүйдлийн үр ашигтай утгатай ижил төстэй байдлаар тодорхойлно: Эсэргүүцэл бүхий хэлхээний гүйдлийн хэлбэлзэл нь хүчдэлийн хэлбэлзэлтэй үе шаттай байх ба хүч. гүйдэл ба хүчдэлийн үр дүнтэй утгуудаар тодорхойлогддог. Слайд 1 GBOU RM SPO (SSUZ) "Саранскийн хүнс, боловсруулах үйлдвэрийн коллеж" Слайд 2 Өнөөдөр хичээл дээр: Хувьсах цахилгаан гүйдэл. Хувьсах гүйдлийн хэлхээнд резистор. Хүчдэл ба гүйдлийн үр дүнтэй утгууд. Хувьсах гүйдлийн хэлхээний хүч. Слайд 3 Дулаан, соронз, гэрэл, цахилгаан туяагүйгээр манай гараг хэрхэн амьдрах байсан бэ? Адам Мицкевич Слайд 4 Төмс хальслагч Арчих машин Цахилгаан мах бутлуур Зуурсан гурил зуурах машин Талх зүсэгч Слайд 5 Цаг хугацааны явцад хэмжээ, чиглэл нь өөрчлөгддөг цахилгаан гүйдлийг ээлжлэн гэж нэрлэдэг. Хувьсах цахилгаан гүйдэл нь албадан цахилгаан соронзон хэлбэлзэл юм. Слайд 7 Хэлхээнд хувьсах emf байгаа үед хувьсах гүйдэл үүсч болно. Хэлхээнд ээлжлэн EMF-ийг олж авах нь цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэл дээр суурилдаг. Үүнийг хийхийн тулд дамжуулагч хүрээг жигд соронзон орон дотор ω өнцгийн хурдтайгаар жигд эргүүлнэ. Энэ тохиолдолд хүрээний норм ба соронзон индукцийн вектор хоорондын α өнцгийн утгыг дараах илэрхийллээр тодорхойлно. emf хувьсагчийг олж авах Үүний үр дүнд хүрээ рүү нэвтэрч буй соронзон урсгалын хэмжээ нь гармоник хуулийн дагуу цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөнө. Слайд 8 Фарадейгийн хуулийн дагуу хэлхээгээр дамжих соронзон индукцийн урсгал өөрчлөгдөхөд хэлхээнд индукцлагдсан emf үүсдэг. Дериватив гэдэг ойлголтыг ашиглан цахилгаан соронзон индукцийн хуулийн томъёог тодруулна Хэлхээгээр дамжин өнгөрөх соронзон урсгал өөрчлөгдөхөд индукцсан EMF нь синус (эсвэл косинус) хуулийн дагуу цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг. EMF-ийн хамгийн их утга буюу далайц. Хэрэв хүрээ нь N эргэлттэй бол далайц N дахин нэмэгдэнэ. Хувьсах EMF-ийн эх үүсвэрийг дамжуулагчийн төгсгөлд холбосноор бид тэдгээрийн ээлжлэн хүчдэлийг бий болгоно. Слайд 9 Хүчдэл ба гүйдлийн хоорондох ерөнхий хамаарал Тогтмол гүйдлийн нэгэн адил хувьсах гүйдлийн хүчийг дамжуулагчийн төгсгөлийн хүчдэлээр тодорхойлно. Тухайн агшинд дамжуулагчийн бүх хэсгүүдийн гүйдлийн хүч ижил утгатай байна гэж бид үзэж болно. Гэхдээ одоогийн хэлбэлзлийн үе шат нь хүчдэлийн хэлбэлзлийн үе шаттай давхцахгүй байж болно. Ийм тохиолдолд гүйдэл ба хүчдэлийн хэлбэлзлийн хооронд фазын шилжилт байдаг гэж хэлэх нь заншилтай байдаг. Ерөнхийдөө хүчдэл ба гүйдлийн агшин зуурын утгыг дараахь байдлаар тодорхойлж болно. φ – гүйдэл ба хүчдэлийн хэлбэлзлийн хоорондох фазын шилжилт Im – гүйдлийн далайц, А. Слайд 10 Хувьсах гүйдлийн хэлхээнд резистор Цахилгаан эсэргүүцэл нь өндөр ачаалал агуулсан хэлхээг авч үзье. Ийм эсэргүүцэлтэй үед цахилгаан хэлхээ нь одоогийн эх үүсвэрээс ирж буй энергийг шингээж, дамжуулагчийн дотоод энерги болж хувирдаг тул бид одоо энэ эсэргүүцлийг идэвхтэй гэж нэрлэх болно. Ийм хэлхээнд: Цахилгаан энергийг дотоод энерги болгон хувиргадаг цахилгаан төхөөрөмжийг идэвхтэй эсэргүүцэл гэж нэрлэдэг Слайд 11 Агшин зуурын гүйдлийн утга нь агшин зуурын хүчдэлийн утгатай шууд пропорциональ байдаг тул үүнийг хэлхээний хэсэгт Ohm-ийн хуулийг ашиглан тооцоолж болно. Идэвхтэй эсэргүүцэлтэй хэлхээнд гүйдэл ба хүчдэлийн хэлбэлзэл хоорондын фазын шилжилт тэг байна, өөрөөр хэлбэл. Одоогийн хэлбэлзэл нь хүчдэлийн хэлбэлзэлтэй үе шатанд байна. Слайд 12 RMS хүчдэл ба гүйдлийн утга Хотын цахилгааны сүлжээнд хүчдэл 220 В байна гэж хэлэхэд бид хүчдэлийн агшин зуурын утгыг биш, харин түүний далайцын утгыг биш, харин үр дүнтэй утгын тухай ярьж байна. Цахилгаан хэрэгсэл нь тэдгээрийн зохион бүтээсэн одоогийн хүчийг зааж өгөхдөө одоогийн хүч чадлын үр дүнтэй утгыг илэрхийлдэг. Физик УТГА Хувьсах гүйдлийн үр ашигтай утга нь шууд гүйдлийн хүч чадалтай тэнцүү бөгөөд энэ нь дамжуулагчийн дотор хувьсах гүйдэлтэй ижил хэмжээний дулааныг нэгэн зэрэг ялгаруулдаг. Үр дүнтэй хүчдэлийн утга: Слайд 13 Хувьсах гүйдлийн хүч Хүчдэл ба гүйдлийн үр дүнтэй утгыг цахилгаан хэмжих хэрэгслээр бүртгэж, хэлхээн дэх хувьсах гүйдлийн хүчийг шууд тооцоолох боломжийг олгодог. Хувьсах гүйдлийн хэлхээний хүчийг тогтмол гүйдлийн хүчин чадалтай ижил харьцаагаар тодорхойлдог бөгөөд үүнд харгалзах үр дүнтэй утгууд нь тогтмол гүйдэл ба тогтмол хүчдэлээр солигддог. Хүчдэл ба гүйдлийн хооронд фазын шилжилт байгаа үед хүчийг дараахь томъёогоор тодорхойлно. Слайд 14 Энэ хичээлээс та: Хувьсах цахилгаан гүйдэл нь цахилгаан соронзон хэлбэлзэл бөгөөд хэлхээний гүйдлийн хүч нь гармоник хуулийн дагуу цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг; хэлхээнд ээлжлэн EMF олж авах нь цахилгаан соронзон индукцийн үзэгдэл дээр суурилдаг; идэвхтэй эсэргүүцлийн үед гүйдэл ба хүчдэлийн хэлбэлзлийн хоорондох фазын ялгаа тэг байна; хувьсах гүйдэл ба хүчдэлийн үр дүнтэй утга нь ижил идэвхтэй эсэргүүцэлтэй хэлхээнд ижил энерги ялгарах шууд гүйдэл ба хүчдэлийн утгатай тэнцүү байна; Хувьсах гүйдлийн хэлхээний хүчийг шууд гүйдлийн хүчтэй ижил хамаарлаар тодорхойлдог бөгөөд үүнд харгалзах үр дүнтэй утгууд нь шууд гүйдэл ба тогтмол хүчдэлээр солигддог.
Хэлхээний цэг бүрт цаг хугацааны хувьд ижил байхаар гүйдэл цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөж чадах уу? Гүйдэл, өөрөөр хэлбэл цэнэгийн чиглэлтэй хөдөлгөөн нь цахилгаан талбайн нөлөөгөөр үүсдэг. Иймээс t хэлхээнд гүйдэл үүсгэх хугацааг зөвхөн цахилгаан орны тархалтын хурдаар, өөрөөр хэлбэл гэрлийн хурдаар тодорхойлно c (L нь хэлхээний урт): t = L/c Энэ удаад цахилгаан талбайн өөрчлөлтийн онцлог хугацаатай (гүйдлийн эх үүсвэрийн хүчдэл) харьцуулах ёстой. Тогтмол тохиолдолд e. d.s. Энэ хугацаа нь ердөө л e дээр хүчдэлийн хэлбэлзлийн үе юм. d.s. T. Жишээлбэл, манайд цахилгаан сүлжээхүчдэл (болон гүйдэл) нь 50 Гц давтамжтайгаар хэлбэлздэг, өөрөөр хэлбэл секундэд 50 удаа. Хэлбэлзлийн хугацаа нь T = 0.02 сек байна. Бидний хэлхээний уртыг L = 100 м гэж үзье.Тэгвэл t / T харьцаа нь ойролцоогоор 10 -5 байх болно - энэ нь бид хувьсах гүйдэлтэй хэлхээндээ тогтмол гүйдлийн хуулиудыг ашиглавал яг маш бага харьцангуй алдаа гаргах болно. . t хамаарлыг хангасан хэлхээн дэх хувьсах гүйдэл<
Хувьсах гүйдэл нь гармоник (синусоид) хуулийн дагуу цаг хугацааны явцад өөрчлөгддөг цахилгаан гүйдэл юм. I = I 0 ·sin(ω t+ φ), хэлбэлзлийн далайц хэлбэлзлийн давтамж хэлбэлзлийн үе шат Фурье теоремын дагуу аливаа хэлбэлзлийг гармоник хэлбэлзлийн нийлбэрээр илэрхийлж болно. Тиймээс синусоид буюу гармоник хэлбэлзэл нь хамгийн чухал бөгөөд хамгийн энгийн хэлбэлзэл юм.
Хувьсах гүйдлийн хэлхээн дэх эсэргүүцэл Гадаад хэлхээнд үл тоомсорлож болох тийм бага индукц ба багтаамжтай байг. Эхний үе шат φ = 0. Эсэргүүцлээр дамжих гүйдэл нь хуулийн дагуу өөрчлөгдөнө: I = I 0 · sin (ω t + φ) a Rδ хэлхээний Ом-ын хуулиар: U = I · R = I 0 · R · sin ω t. Тиймээс хэлхээний хэсгийн төгсгөлд байгаа хүчдэл нь синусоид хуулийн дагуу өөрчлөгддөг ба I гүйдлийн хэлбэлзэл ба U хүчдэлийн фазын зөрүү нь тэг байна. U-ийн хамгийн их утга нь: UU 00 R R = I= I 00 ·R·R Хувьсах гүйдлийн бага давтамжтай үед дамжуулагчийн идэвхтэй эсэргүүцэл нь давтамжаас хамаардаггүй бөгөөд шууд гүйдлийн хэлхээнд түүний цахилгаан эсэргүүцэлтэй бараг давхцдаг.
Иймээс идэвхтэй эсэргүүцэлтэй дамжуулагчийн хувьд фазын гүйдлийн хэлбэлзэл нь хүчдэлийн хэлбэлзэлтэй давхцаж, гүйдлийн далайц нь хүчдэлийн далайцыг эсэргүүцэлд хуваасантай тэнцүү байна.
Хувьсах гүйдлийн хэлхээн дэх хүчдэлийн хэлбэлзлийн далайцыг вектор диаграмын аргыг ашиглан түүний бие даасан элементүүд дээрх хүчдэлийн далайцын утгуудаар илэрхийлж болно. Гүйдлийн хэлбэлзлийг илэрхийлэх векторыг энэ тэнхлэгийн дагуу чиглүүлэхийн тулд диаграммын х тэнхлэгийг сонгоё. Дараах зүйлд бид үүнийг одоогийн тэнхлэг гэж нэрлэх болно. Вектор диаграммын арга I 0 Эсэргүүцэл дээрх хүчдэл ба гүйдлийн хэлбэлзлийн хоорондох φ өнцөг тэг байх тул R эсэргүүцэл дээрх хүчдэлийн хэлбэлзлийг илэрхийлэх вектор нь одоогийн тэнхлэгийн дагуу чиглэнэ. Түүний урт нь I 0 · R-тэй тэнцүү байна.
Хувьсах гүйдлийн хэлхээн дэх конденсатор Конденсатортай хувьсах гүйдлийн цахилгаан хэлхээнд тохиолддог процессуудыг авч үзье. Хүчдэлийг багтаамжид хэрэглэнэ. Бид хэлхээний индукц ба утаснуудын эсэргүүцлийг үл тоомсорлодог тул конденсатор дээрх хүчдэлийг гадаад хүчдэлтэй тэнцүү гэж үзэж болно. φ A - φ B = U = q/C, гэхдээ I = dq/dt, тиймээс dt. Iq I = I 0 · sin ω t гүйдэл нь хуулийн дагуу өөрчлөгддөг ба эндээс 00 0 cossin qt. Би шт. Iq Интегралчлалын тогтмол q 0 нь одоогийн хэлбэлзэлтэй холбоогүй дурын цэнэгийг илэрхийлдэг тул бид q 0 = гэж үзэж болно.
) 2 sin(cos 000 t C I UTДараа нь хувьсах гүйдлийн хэлхээн дэх конденсаторын хавтан дээрх хүчдэлийн хэлбэлзэл нь гүйдлийн хэлбэлзлээс π/2-оор хоцорч байна (эсвэл гүйдлийн хэлбэлзэл нь фазын хүчдэлийн хэлбэлзэлд π/2-оор хүргэдэг) гэсэн үг юм. конденсатор цэнэглэж эхлэх үед гүйдэл хамгийн их, хүчдэл тэг байна Хүчдэл хамгийн ихдээ хүрсний дараа гүйдэл тэг болно гэх мэт.Үүний физик утга нь дараах байдалтай байна. конденсатор, хэлхээнд гүйдлийн урсгалын улмаас цэнэг байх ёстой.Тиймээс хүчдэл нь гүйдэлээс хоцорч байна.
Конденсатор дээрх хүчдэлийн хэлбэлзлийн далайцыг одоогийн хэлбэлзлийн далайцтай харьцуулсан харьцааг конденсаторын багтаамжийн урвал гэж нэрлэдэг (X C-ээр тэмдэглэнэ): Утга. C IU 1 00 ба Ом-ын хуулийн дагуу U = I · R C XC 1 нь хэлхээний хэсгийн эсэргүүцлийн үүргийг гүйцэтгэдэг.Үүнийг багтаамжийн илэрхий эсэргүүцэл (багтаамж) гэнэ. вектор диаграм
Хувьсах гүйдлийн хэлхээн дэх индукц нь эсэргүүцэл ба багтаамж багатай L индукцийн ороомгийн төгсгөлд хүчдэлийг өгье. Гүйдэл дамжуулах хэлхээний индукц нь хэлхээгээр урсах гүйдэл ба соронзон урсгалын хоорондох пропорциональ коэффициент юм. Индукц L нь хэлхээний хэлбэр хэмжээ, мөн орчны шинж чанараас хамаарна Ф = L · I. Ороомогт хувьсах гүйдэл байгаа тохиолдолд өөрөө индукцийн эмф үүснэ.Омын хуулийн тэгшитгэл нь үүснэ. дараах байдлаар бичнэ: U = I · R – =0 ILF
) 2 sin(cos]sin= π тэдгээрийн нийлбэр тэг байх ба зөвхөн идэвхтэй эсэргүүцэл дээрх хүчдэлийн хэлбэлзэл хэвээр үлдэнэ.Ердийн хэлбэлзлийн хэлхээний чанарын хүчин зүйл нь нэгдлээс их байдаг тул хүчдэлийн далайц U o. L ба U o. C. U o хэлхээний төгсгөлд хүчдэлийн далайцаас их байна.
Сэдвийн талаархи танилцуулга:Хувьсах цахилгаан гүйдэл
