Коммерциялық емес акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Электртехниканың теориялық негіздері кафедрасы

                                                                   

 

 

 

ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІНІҢ ТЕОРИЯСЫ 1

5В071600 – Аспап жасау мамандықтарының студенттері үшін  №1-3

есептеу-сызба жумыстарын орындауға арналған тапсырмалар және әдістемелік нұсқау

 

 

 

Алматы 2012

Құрастырушылары: Жолдыбаева З.И, Зуслина Е.Х, Смагулова Г.К. Электр тізбектерінің теориясы 1. 5В071600 – Аспап жасау мамандықтарының студенттері  үшін №1-3 есептеу – сызба жұмыстарын орындауға арналған нұсқаулар мен тапсырмалар - Алматы: АЭжБУ, 2012. –  16  бет.

 

Әдістемелік нұсқауда «Электр тізбектерінің теориясы 1» пәні бойынша №1-3 есептеу - сызба жұмыстарын орындау тапсыралары  келесі тақырыптар бойынша құралған: «Сызықты электр тізбектерінің екінші ретті өтпелі кезеңдерін классикалық әдіспен есептеу», «Сызықты электр тізбектерінің екінші ретті өтпелі кезеңдерін операторлық  әдіспен есептеу», «Сызықты электр тізбектерінің өтпелі кезеңдерін спектральді әдіспен есептеу». Әдістемелік нұсқауда (ЕСЖ) есептеу – сызба жұмысын безендіру, орындау талап етіледі. Есептеу – сызба жұмыс 5В071600 – Аспап жасау  мамандықтарының студенттері үшін ЭТТ 1 пәнінің оқу жұмыс жоспары және оқу бағдарламасына сәйкес келеді.

Без. 22, кесте. 8, әдеб. көрсеткіші.- 9 атау.

 

Пікір беруші: тех. ғыл. канд., проф. Г.С. Қазиева аға оқытушы Е.О. Елеуқұлов.

 

«Алматы энергетика және байланыс университетінің» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2012 жылғы баспа жоспары  бойынша  басылады.

   

Ó «Алматы энергетика және байланыс университетінің» КЕАҚ,  2012 ж.

 

         1 Есептеу – сызба жұмысын орындау мен безендіруді талап ету

 

1.1 Есептеу  - сызба жұмыстарына (ЕСЖ) келесі элементтер қосылады:        а) титулдық бет (А қосымша);

          б) берілгені:

          в) мазмұны;

          г) кіріспе;

          д) негізгі бөлім;

          е) қорытынды;

          ж) әдебиеттер тізімі;

           к) қосымша.

          1.2 Тапсырманың мәтіні өз нұсқасына сәйкес барлық суреттерімен және сандық мәндерімен толық жазылуы тиіс.

          1.3 Есептеу – сызба жұмысының әрбір тарауының атауы болуы тиіс.

          1.4 Есептеу – сызба жұмысы қол жазба түрінде немесе компьютерлік баспаны қолдану арқылы (Microsoft Word бағдарламасында, 14 шрифтпен, интервалы 1,0 – 1,5). Мәтін А4 форматты қағазының бір жағында (бетінде) жазылады. Қағаздың барлық төрт жағынан орын қалу керек: сол жағынан – 30 мм, оң жағынан  - 10 мм, үстіңгі және төменгі жағынан – 20 мм.

          1.5 Есептеу – сызба жұмысының барлық парақтары нөмірленген болуы тиіс, титулдық беттен бастап, қосымшаны қоса). Нөмір парақтың астыңғы жағынығ ортасына қойылады.

          1.6 Есептеулер түсініктемелерімен жазылуы тиіс. Тек есептеу кейіптемелері мен есептеу қорытындыларын келтіру жеткіліксіз. Есептеу – сызба жұмысында есептеулер мен түсініктемелері қысқартылған жағдайда қорғауға жіберілмейді.

          1.7 Суреттер нөмірленген болуы тиіс.

          1.8 Сызбаларда көрсеткіштердің электрлік шамаларын және өлшем бірліктерін көрсетуі тиіс. Диаграмманы және графикті (сызба) ыңғайлы қолдану үшін масштаб таңдалынуы керек..

          1.9 Белгілі бір өлшемді шамаларды қорытынды мәнімен және өлшем бірлігімен жазу керек. Барлық белгілеулердің электрлік шамалары МЖБС – қа сәйкес болуы тиіс.

          1.10 Кіріспеде жұмыстың мақсаты, талдау әдісі және электр тізбегінің есептеу режимі келтірілуі тиіс. «КІРІСПЕ» сөзі бас әріптерімен тақырып түрінде жазылады.

          1.11 Қорытындыда жұмыс барсын талдау және де баға беру қажет.

1.12 Есептеу – сызба жұмысы тексерілуге оқу процесінің графигіне сәйкес уақытында тапсырылуы тиіс, болмаған жағдайда қорытынды балы төмендетіледі.

 

2 Есептеу-сызба жұмыс. Сызықты электр тізбектерінің екінші ретті өтпелі кезеңдерін классикалық әдіспен есептеу 

 

Сызықты электр тізбектерінің екінші ретті өтпелі кезеңдері (2.1, 2.10 сұлбаларды қараңыз), резистивті кедергіден, индуктивтілік және сыйымдылықтан құралып қалыптасқан режимде (установившемся режиме) тұрақты кернеу көзіне ЭҚК қосылған.  Өтпелі кезеңнің басталуы және кілттің ашылып  жабылуынан уақыт моменті t=0 кезінде тізбекте коммутация іске асырылады .

Өтпелі кезеңнің классикалық әдісі бойынша коммутациядан кейін электр тізбегінің кез келген бір тармағының тоғын немесе кернеуін анықтау. (2.1, 2.3 кестелер бойынша нұсқа таңдалынады; яғни кестелерде сұлба нөмірі, тізбектің көрсеткіштері және де анықталатын шамалар көрсетілген).

         ЭЕМ қолдана, анықталатын шаманың (токтың немесе кернеудің) уақытқа байланысты тәуелділік сызбасын (графигін) салу. Сызба 0 ден 5 ( егерде сипаттамалық теңдеудің түбірі нақты болса) және 0 до 5( егерде сипаттамалық теңдеудің түбірі кешенді болса) уақыт интервал аралықтарында  салынады.  

 

         2.1 к е с т е

Оқуға түскен жылы

Сынақ кітапшасының соңғы саны

Жұп

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Тақ

0

9

8

7

6

5

4

3

2

1

Сұлба №

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

2.8

2.9

2.10

Е, В

60

75

65

70

90

55

85

50

80

60

R4,Ом

−

−

−

64

78

84

52

68

70

75

  

         2.2 к е с т е

Оқуға түскен жылы

Сынақ кітапшасының соңғы санының алдыңғысы

Жұп

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Тақ

0

9

8

7

6

5

4

3

2

1

L,мГн

30

40

20

25

35

24

15

18

10

32

R2,Ом

104

90

85

96

110

68

70

75

65

100

R3,Ом

95

78

80

110

65

84

90

100

86

75

 

2.3 к е с т е

 

Оқуға түскен жылы

Аты-жөнінің бірінші әрпі

Жұп

БЛЦӘ

КХІ

ВМЧҢ

ГНШҒ

ДОЯҮ

ЕПР

ЖСЗҰ

ТЭИҚ

УЮФӨ

АЩЫҺ

Тақ

КХӘ

ВМЧҺ

ГНШІ

БЛЦ

ЕПРӨ

ДОЯҢ

ТЭИҰ

ЖСЗҒ

АЩЫҮ

УЮФҚ

С, мкФ

3,0

2,0

3,8

2,5

4,0

4,5

2,5

4,8

2,8

2,6

R1,Ом

100

90

110

85

96

80

78

120

105

75

Анықтала-тын шама

 

            

2.1 сұлба                                          2.2 сұлба

 

                  

2.3 сұлба                                             2.4 сұлба

 

      

2.5 сұлба                                          2.6 сұлба

      

2.7 сұлба                                                2.8 сұлба

 

                     

2.9 сұлба                                           2.10 сұлба

  

3 Есептеу-сызба жұмыс. Сызықты электр тізбектерінің екінші ретті өтпелі кезеңдерін операторлық әдіспен есептеу

 

Сызықты электр тізбектерінің екінші ретті өтпелі кезеңдері (2.1, 2.10 сұлбаларды қараңыз), резистивті кедергіден, индуктивтілік және сыйымдылықтан құралған және де қалыптасқан режимде (установившемся режиме) тұрақты кернеу көзіне ЭҚК қосылған.  Өтпелі кезеңнің басталуы және де кілттің ашылып және жабылуынан уақыт моменті t=0 кезінде тізбекте коммутация іске асырылады .

Өтпелі кезеңнің операторлық әдісі бойынша коммутациядан кейін электр тізбегінің кез келген бір тармағының тоғын немесе кернеуін анықтау. (2.1, 2.3 кестелер бойынша нұсқа таңдалынады; яғни кестелерде сұлба нөмірі, тізбектің көрсеткіштері және де анықталатын шамалар көрсетілген).

         ЭЕМ қолдана, анықталатын шаманың (токтың немесе кернеудің) уақытқа байланысты тәуелділік сызбасын (графигін) салу. Сызба 0 ден 5 ( егерде сипаттамалық теңдеудің түбірі нақты болса) және 0 до 5( егерде сипаттамалық теңдеудің түбірі кешенді болса) уақыт интервал аралықтарында  салынады.

 

4 Есептеу-сызба жұмыс. Сызықты электр тізбектерінің өтпелі кезеңдерін спектральді әдіспен есептеу

 

Бірінші ретті сызықты электр тізбектері (4.1, 4.10 сұлбаларды қараңыз), резистивті кедергіден, индуктивтілік және сыйымдылықтан құралып,  (4.11, 4.12 суреттерді қараңыз) кернеу көзіне қосылған.

Келесілерді орындау қажет:

а) берілген кернеуі бойынша  спектральді тығыздықты анықтап, АЖС және ФЖС салу;

б) келісімді нұсқаға сәйкес (4.1кестені қара), тізбектің тоғы мен кернеуін және де кешенді беріліс функциясын  немесе  анықтау;

в)  келісімді нұсқаға сәйкес (4.1кестені қара), тізбектің тоғы мен кернеуін және де  спектральді тығыздықтың кернеуі немесе тоғын анықтау;

г) келісімді нұсқаға сәйкес (4.1кестені қара), табылған спектральді тығыздық бойынша ток пен кернеуді анықтау;

4.1 – 4.3 кестелер бойынша нұсқа таңдалынады, яғни сұлба нөмірі,  қисығының суреті және де және α мәндері, тізбектің көрсеткіштері мен  анықталатын.

       

 

4.1 сұлба                                             4.2 сұлба

 

                

              

4.3  сұлба                                             4.4 сұлба

 

         

             

                            4.5 сұлба                                               4.6 сұлба

             

 

                             4.7  сұлба                                             4.8  сұлба

 

 

                         

 

                           4.9 сұлба                                              4.10         сұлба

 

             

                   4.11    сұлба                                       4.12  сұлба

  

4.1 к е с т е

Оқуға түскен жылы

Сынақ кітапшасыныңсоңғысаны

Жұп

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Тақ

0

9

8

7

6

5

4

3

2

1

Сұлба №

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

4.9

4.10

Анықталатын шама

i3(t)

i2(t)

uR1(t)

uC(t)

uL(t)

iC(t)

i3 (t)

i1 (t)

uC(t)

uL(t)

R4,Ом

−

−

−

−

−

−

−

−

100

90

  

 4.2 к е с т е

Оқуға түскен жылы

Сынақ кітапшасының соңғы санының алдыңғысы

Жұп

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Тақ

0

9

8

7

6

5

4

3

2

1

 кернеуі бойынша сурет №

 

4.11

4.12

4.11

4.12

4.11

4.12

4.11

4.12

4.11

4.12

U,B

50

40

60

70

55

45

35

30

35

80

5000

3000

4000

2000

4500

3500

2500

4400

3800

4800

R1,Ом

80

100

90

75

96

85

78

65

105

78

  

4.3 к е с т е

 

Оқуға түскен жылы

Аты жөнінің бірінші әрпі

Жұп

БЛЦӘ

КХІ

ВМЧҢ

ГНШҒ

ДОЯҮ

ЕПР

ЖСЗҰ

ТЭИҚ

УЮФӨ

АЩЫҺ

Тақ

КХҺ

ВМЧҚ

ГНШӨ

БЛЦҮ

ЕПРҰ

ДОЯҒ

ТЭИҢ

ЖСЗІ

АЩЫӘ

УЮФ

С, мкФ

2,0

4,0

2,8

3,5

4,0

5,0

1,5

3,8

4,8

3,6

L,мГн

20

25

35

15

10

16

22

14

18

30

R2,Ом

100

90

110

85

96

80

78

120

105

75

R3,Ом

90

88

70

80

75

78

96

110

95

85

  

5 Пәндік жұмысты есептеуге арналған әдістемелік нұсқау                                  

 

5.1 Өтпелі кезеңді классикалық әдіспен есептеу.

Өтпелі кезеңді классикалық әдіспен есептеу әдістемесі төменідегідей бөлімдерден құралады:

а) тәуелсіз бастапқы шарттарды анықтау: ; бастапқы шарттарды анықтау коммутация заңдарымен және тізбектегі коммутацияға дейінгі орнықты режимді есептеу жолымен анықталады:

 ;

б) коммутациядан кейінгі тізбек үшін Кирхгоф заңы бойынша дифференциялдық теңдеуді жазу;

в) анықталатын өтпелі ток  немесе өтпелі кернеу үшін теңдеу келесі түрде:

              ,                      ;

г) коммутациядан кейінгі тізбектегі орнықты режимді есептеу жолымен  қалыптасқан токты немесе  қалыптасқан кернеуді анықтау;

д) еркін токты  немесе  кернеуді анықтау.  Бұл шамаларды анықтау үшін сипаттамалық теңдеу құрылып олардың түбірлері табылады. Токтың  немесе  кернеудің теңдеулері сипаттамалық теңдеудің түбірі арқылы анықталады;

ж) интегралдау тұрақтысын табу үшін ондағы  анықталатын шаманың бастапқы мәнімен біріншілік туындысынан анықтайды (екінші ретті тізбек үшін).

                    

5.2 Өтпелі кезеңді операторлық әдіспен есептеу.

Өтпелі кезеңді операторлық әдіспен есептеу әдістемесі төменідегідей бөлімдерден құралады:

а) тәуелсіз бастапқы шарттарды анықтау: ;

б) эквивалетті операторлық сұлбаны құру (сұлба коммутациядан кейінгі тізбек үшін құрылады).

 

           5.1 к е с т е

Пассисвті элементтердің эквивалентті операторлық сұлбасы

Анықталатын сұлба

Операторлық сұлба

 

в) анықталатын шаманың бейнесін анықтайтын теңдеуді құру үшін  есептеудің кез-келген әдісін пайдалануға болады: операторлық түрдегі Кирхгоф заңдары, контурлық токтар әдісі, түйіндік потенциалдар әдісі, эквивалентті генератор әдісі және т.б. (теңдеу коммутациядан кейінгі тізбек үшін құрылады), және анықталатын шаманың бейнесінде солай анықтайды;

         г) табылған бейне бойынша анықталатын шаманың түпнұсқасын анықтау үшін жіктеу теоремасын пайдаланады.  

 

         5.2 к е с т е

Жіктеу теоремасы

Бейне рационалды түрге ие болса:

мұндағы m<n,   - сипаттамалық теңдеу. Түпнұсқа жәктеу теоремасы арқылы анықталады.

Сипаттамалық теңдеудің түбірлерінің түрі ,

  үшін.

 

 

Жіктеу теоремасы

Сипаттамалық теңдеудің түбірлері , − нақты және әртүрлі

мұндағы

Сипаттамлық теңдеудің түбірі  комплексті кешенді

 

Бөлімі нөлдік түбірге ие: ,  сипаттамалық теңдеудің түбірі ,− нақты және әртүрлі

Бөлімі нөлдік бір түбірге ие: , сипаттамалық теңдеудің түбірі      комплексті кешенді

 

  

5.3 Электр тізбегін спектралды әдіспен өңдеу.                               

Өтпелі кезеңді спектралды әдіспен өңдеу төменідей бөлімдерден құралады:

а) Фурьенің тура түрлендірілуінің көмегімен  кіріс кернеуінің  спектралды тығыздығын анықтау

   

б) Тізбектің комплексті өтпелі функциясын  немесе  анықтау.

в) Тізбек реакциясының спектралды тығыздығын  немесе  анықтау:

,         .

г) Жіктеу теоремасы немесе кесте бойынша Фурье қатарының кері түрлендіру көмегімен спектральды тығыздықтың кернеуі мен тоғын анықтау.

 

 

 ҚОСЫМША

Қазақстан Республикасы

Алматы энергетика және байланыс УНИВЕРСИТЕТІ

КОММЕРЦИЯЛЫҚ ЕМЕС АКЦИОНЕРЛІК ҚОҒАМЫ

 

Электротехниканың теориялық негіздері кафедрасы

 

 

 

 

ЭТТ 1 пәні

 

Есептеу-сызба жұмысы

(жұмыстың толық аты)

 

 

 

 

 

                                                      Жұмысты орындаған _____________________

(жұмысты орындаған күні)

Студенттермен____________________________

(аты жөні тегі)

Сынақ кітапшасының №____________________

 

                                                     Тобы____________________________________

(Топ шифрі)

 

                                                     Есепті қабылдаған_________________________

(есепті қабылдаған күні)

 

                                                    Оқытушы________________________________

(аты жөні тегі)

 

 

 

 

Алматы 20..

 

 

 

Әдебиеттер тізімі 

 1 Бакалов В.П., Дмитриков В.Ф., Крук Б.И. Основы теории цепей.- М.: Радио и связь, 2000.-592 с.

 2 Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей.-  М.: Энергоатомиздат, 1989.–528 с.

 3 Демирчян  К.С.,   Нейман  Л.Р.,   Коровкин  Н.В.,   Чечурин В.Л. Теорические основы электротехники.-т.1.-Санкт-Петербург: Питер, 2003-463 с.

           4  Демирчян  К.С.,  Нейман Л.Р.,  Коровкин  Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. – т.2. – Санкт- Петербург: Питер, 2003.-576 с.

 5 Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. – М.: Гардарики, 1999. – 638 с.

 6 Шебес М.Р., Каблукова М.В. Задачник по теории линейных электрических цепей. - М.: Высш. шк., 1990.- 544 с.

 7 Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IВМ РС. Программа Electronics Workbench и её применение.-М.: Солон-Р, 1999.-506 с.

           8  Жолдыбаева З.И., Зуслина Е.Х., Коровченко Т.И. Теория электрических цепей  2. Конспект лекций. – Алматы: АИЭС, 2006.- 52 с.

9. Жолдыбаева З.И., Зуслина Е.Х. Теория электрических цепей 2.

Примеры расчёта установившихся и переходных режимов в электрических цепях с сосредоточенными и распределёнными параметрами. Учебное пособие. – Алматы: АУЭС, 2011.- 78 с. 

 

Мазмұны 

1 Есептеу – сызба жұмысын орындау мен безендіруді талап ету                        

2 Тапсырма.  Сызықты электр тізбектерінің екінші ретті өтпелі кезеңдерін классикалық әдіспен есептеу        

3 Сызықты электр тізбектерінің екінші ретті өтпелі кезеңдерін операторлық әдіспен есептеу  

4 Сызықты электр тізбектерінің өтпелі кезеңдерін спектральді әдіспен есептеу   

5 Есептеу-сызба жұмысын орындау әдістемелік нұсқауы                                  

 Қосымшасы                                                                                                             

Әдебиеттер тізімі                                                                                                    

 

2012 ж. жиынтық жоспары, реті 41.