Коммерциялық емес акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Электртехниканың теориялық негіздері кафедрасы

ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІНІҢ ТЕОРИЯСЫ 2

5В060200 - Информатика мамандығының студенттері үшін

№1,2,3 есептік-сызба жұмыстарына арналған әдістемелік нұсқаулар мен тапсырмалар

Алматы 2012

Құрастырушылар: З.И.Жолдыбаева, Е.Х.Зуслина, Ж.А.Айдымбаева. Электр тізбектерінің теориясы 2. № 1,2,3 есептеу-сызба жұмыстарына арналған әдістемелік нұсқаулар мен тапсырмалар (5В060200–Информатика мамандығының студенттері үшін)- Алматы: АЭжБУ, 2012.- 17 б.

«Электр тізбектерінің теориясы 2» пәні бойынша № 1,2,3 есептік-сызба жұмыстарына арналған әдістемелік нұсқаулар мен тапсырмалар үш есептеу графикалық жұмыстарынан тұрады: «Тұрақты тоқтың сызықты электр тізбектерін есептеу», «Бірфазалы синусоидалды тоқтың тармақталған электр тізбектерін есептеу», «Пассивті төртұштыларды есептеу» тақырыптары бойынша келтірілген. Есептеу–сызба жұмысының тапсырмалары ЭТТ2 пәні бойынша типтік бағдарламаға сәйкес. 5В060200-Информатика мамандығының студенттеріне арналған.

Без. 31, кесте. 10, әдебиет – 10 атау.

Пікір берушілер: тех. ғыл. канд., профессор Г.С. Казиева

аға оқытушы Е.О. Елеукулов

«Алматы энергетика және байланыс университетінің» КЕАҚ, 2012 жылғы жоспары бойынша басылады.

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

1 Есептік –сызба жұмыстарының безендіру және орындалу шарттары

1.1 Есептік-сызба жұмысы (ЕСЖ) келесі элементтерден тұруы тиіс:

а) титульді бет (А қосымшасы);

б) тапсырма:

в) мазмұны;

г) кіріспе;

д) негізгі бөлім;

е) қорытынды;

ж) әдебиеттер тізімі;

к) қосымшалар.

1.2 Тапсырманың мәтінін өзінің нұсқасы бойынша барлық суретімен және сандық мәндерімен толық көшірілуі тиіс.

1.3 Есептеу-сызба жұмысының әрбір кезеңіне атау беру қажет.

1.4 Есептеу-сызба жұмысын қолмен жазуға немесе компьютермен басып шығаруға болады (Microsoft Word програмасында 14 шрифтпен, интервалы 1,0 – 1,5). Текст А4 форматты ақ қағазды беттің бір жағына жазылады. Беттің төрт жақ қабырғасынан келесі жолдар қалдырылады: сол жағы -30 мм, оң жағы -10 мм, үсті мен асты -20 мм.

1.5 Есептеу-сызба жұмысының беттері титульдік беттен бастап нөмерленеді. Беттің нөмері оң жақтағы үстіңгі бұрышта нүктесіз жазылады.

1.6 Есептеулер толық және түсіндірулерімен жазылу керек. Есептік формулалар мен соңғы нәтижесін жаза салуға болмайды. Егер есептеу-сызба жұмыстарында есептеулер қысқартылып жазылса, онда қорғауға рұқсат берілмейді.

1.7 Суреттерді нөмерлеу қажет.

1.8 Графиктерде бейнеленген шамалардың атаулары және олардың өлшем бірліктері берілуі тиіс. Графикті немесе диаграмманы дұрыс пайдалану үшін масштабты дұрыс алу керек.

1.9 Егер шамалардың белгілі өлшем бірліктері болса, онда соңғы нәтижелерін тиісті өлшем бірлігімен жазады. Электр шамалардың белгіленуі ГОСТ-қа сәйкес келуі керек

1.10 Кіріспе, электр тізбегінің кезеңдерінің есептеуімен және талдау нәтижелерінен, жұмыс мақсатынан тұруы тиіс. «КІРІСПЕ» сөзі тақырып тәрізді жазылады.

1.11 Қорытындыда жұмыстың нәтижесінің бағасы және анализі болуы тиіс.

1.12 Оқу-барысының кестесі бойынша есептік-сызба жұмысы, тексеруге уақытысында өткізілуі тиіс. Егер ЕСЖ-ы уақытысында өткізілмесе жұмыстың қорытынды бағасы азайтылады.

2 №1 есептік-сызба жұмысы. Тұрақты тоқтың сызықты электр тізбектерін есептеу

Жұмыстың мақсаты: Берілген электр тізбегі бойынша Кирхгофтың заңдарымен теңдеу жүйесін құру және сол теңдіктің орындалуын тексеріп дәлелдеу. Контурлық токтар әдісі және түйіндік потенциалдар әдісі бойынша электр тізбегінің барлық тармағындағы токтарды есептеп салыстыру. Қуаттар тепе-теңдігін тексеру.

Тәуелсіз ЭҚК көзінен және тәуелсіз ток көзінен J тұратын тұрақты токты электр тізбегі үшін ( 2.1-2.10 суретті қара) келесіні орындау қажет:

1) Кирхгоф заңы бойынша теңдеу жүйесін құру.

2) Контурлық токтар әдісі бойынша электр тізбегінің барлық тармағындағы токтарды есептеу керек.

3) Түйіндік потенциалдар әдісі бойынша электр тізбегінің барлық тармағындағы токтарды есептеу керек.

4) Эквивалентті генератор әдісі бойынша кедергісін, сол тармақтың тоғын анықтау керек.

5) Қуаттар тепе-теңдігін тексеру.

Нұсқа 2.1-2.3 кестесінен сынақ кітапшасының нөмері мен аты-жөнінің бірінші әрпі бойынша алынады.

2.1 кесте

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
Сұлбаның №	2.1	2.2	2.3	2.4	2.5	2.6	2.7	2.8	2.9	2.10
Е₁, В	120	60	70	65	90	85	110	115	90	95
Е₂, В	80	70	60	50	110	80	100	75	50	70
Е₃, В	90	65	80	85	50	90	60	70	95	65
Е₄, В	100	120	90	75	100	70	85	90	60	70

2.2 кесте

Оқуға түскен жылы	Сынақ кітапшасының соңғы санының алдындағы саны
жұп	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
тақ	0	9	8	7	6	5	4	3	2	1
R₁, Ом	60	55	65	85	70	60	90	100	95	75
R₂, Ом	76	88	90	66	80	75	82	76	80	62
R₃, Ом	86	60	88	65	75	95	46	84	56	68
R₄, Ом	78	70	60	55	90	66	77	78	80	85

2.3 кесте

Оқуға түскен жылы	Аты-жөнінің бірінші әрпі
жұп	БЛЦ	КХ	ВМЧ	ГНШ	ДОЯ	ЕПР	ЖСЗ	ТЭИ	УЮФ	АЩ
тақ	КХ	ВМЧ	ГНШ	БЛЦ	ЕПР	ДОЯ	ТЭИ	ЖСЗ	АЩ	УЮФ
E₅, B	100	60	80	90	78	88	65	56	76	82
J, A	0,02	0,035	0,04	0,022	0,06	0,04	0,03	0,07	0,05	0,08
R_x, Ом	R₃	R₂	R₁	R₄	R₂	R₁	R₄	R₂	R₃	R₁

2.1 сурет 2.2 сурет

2.3сурет 2.4 сурет

2.5 сурет 2.6 сурет

2.7 сурет 2.8 сурет

2.9 сурет 2.10 сурет

3 №2 есептік-сызба жұмысы. Бірфазалы синусоидалды тоқтың тармақталған электр тізбектерін есептеу

Жұмыстың мақсаты: Берілген электр тізбегі бойынша Кирхгофтың заңдарымен дифференциалды және кешенді түрде теңдеу жүйесін құрып, сол теңдіктің орындалуын тексеріп дәлелдеу. Контурлық токтар әдісі және түйіндік потенциалдар әдісі бойынша электр тізбегінің барлық тармағындағы кешенді токтарды есептеп салыстыру. Қуаттар тепе-теңдігін тексеру.

Бірфазалы синусоидалды тоқтың тармақталған электр тізбектерін есептеу үшін (3.1-3.10 суретті қара) келесіні орындау қажет:

1) Кирхгофа заңы бойынша дифференциалды және кешенді түрде теңдеу құру.

2) Контурлық токтар әдісі бойынша сұлбаның барлық тармағындағы кешенді токтарды есептеу.

3) Түйіндік потенциалдар әдісі бойынша сұлбаның барлық тармағындағы кешенді токтарды есептеу.

4) Сұлбаның барлық тармағындағы токтардың лездік мәндерін жазу.

5) Қуаттар тепе-теңдігін тексеру.

6) Тоқтардың векторлық диаграммасы мен кернеулердің топографиялық диаграммасының сызбасын салу.

Нұсқа 3.1-3.3 кестесінен сынақ кітапшасының нөмері мен аты-жөнінің бірінші әрпі бойынша алынады.

3.1 кесте

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
Сұлбаның №	3.1	3.2	4.3	3.4	3.5	3.6	3.7	3.8	3.9	3.10
Е_m1, В	90	78	80	85	90	75	80	70	95	90
Ψ_e1, град.	-45	30	60	60	45	-45	45	60	80	50
Е_m2, В	60	65	75	75	70	90	60	85	85	80
Ψ_e2, град.	30	-40	30	0	-30	35	20	20	0	-З0
Е_m3, В	70	80	85	70	50	60	90	75	70	60
Ψ_e3, град.	10	-60	55	-60	0	-10	60	-90	60	-30
Е_m4, В	80	70	55	65	78	70	80	87	75	70
Ψ_e4, град.	90	0	20	-45	90	60	40	0	40	-90

3.2 кесте

Оқуға түскен жылы	Сынақ кітапшасының соңғы санының алдындағы саны
жұп	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
тақ	0	9	8	7	6	5	4	3	2	1
Е_m5, В	50	80	70	90	110	65	90	100	96	70
Ψ_e₅, град.	-60	40	-45	20	-35	45	90	60	0	-60
R₁, Ом	80	60	80	70	58	94	68	88	100	84
R₂, Ом	70	76	86	74	96	78	64	78	98	60
R₃, Ом	80	70	86	88	78	67	76	88	100	80

3.3 кесте

Оқуға түскен жылы	Аты-жөнінің бірінші әрпі
жұп	БЛЦ	КХ	ВМЧ	ГНШ	ДОЯ	ЕПР	ЖСЗ	ТЭИ	УЮФ	АЩ
тақ	КХ	ВМЧ	ГНШ	БЛЦ	ЕПР	ДОЯ	ТЭИ	ЖСЗ	АЩ	УЮФ
R₄,Ом	90	80	88	68	74	80	68	58	60	90
J, A	0,04	0,04	0,02	0,05	0,06	0,06	0,07	0,03	0,05	0,08
Ψ_J, град.	0	45	-90	30	60	-30	45	-45	0	45
X_L1, Ом	60	80	80	80	30	80	80	60	70	85
X_C1, Ом	100	40	50	50	65	55	110	90	40	115
X_L2, Ом	90	40	60	65	40	70	68	55	66	60
X_C2, Ом	64	50	90	100	80	10	20	75	98	20
X_L3, Ом	76	60	55	85	50	75	70	86	50	86
X_C3, Ом	54	90	85	25	90	35	30	44	88	26
X_L4, Ом	90	90	60	66	78	54	65	64	46	95
X_C4, Ом	60	45	88	80	38	70	45	84	92	45

3.1сурет 3.2 сурет

3.3 сурет 3.4 сурет

3.5 сурет 3.6 сурет

3.7 сурет 3.8 сурет

3.9 сурет 3.10 сурет

4 № 3Есептік-сызба жұмысы. Пассивті төртұштыларды есептеу

Жұмыстың мақсаты: Нұсқа бойынша берілген төртұштылар үшін кешенді кедергілерін анықтап бос жүріс және қысқа тұйықталу режимдері бойынша көрсеткіштерін анықтау керек.

Пассивті Т- немесе П- тәрізді төртұштылар үшін (4.1-4.10 суретті қара) келесіні орындау қажет:

1) Берілген Z₁, Z₂, Z₃ төртұштылардың кешенді кедергілерін анықтау керек.

2) Берілген төртұштының А- көрсеткішін төмендегіні қолданып анықтау керек:

а) бос жүріс және қысқа тұйықталу режимдері;

б) Кирхгоф заңдары.

∆А=1 шартының орындалуын тексеру.

3) Берілген Z_C₁, Z_C₂ төртұштының сипаттамалық кедергісін анықтау керек, төмендегіні қолданып:

а) бос жүріс және қысқа тұйықталу көрсеткіштерін;

б) А-көрсеткішін.

4) А-көрсеткішін қолдана отырып Г_С-тұрақты сипаттамалық берілісін, -әлсіреу сипаттамасын, -тұрақты фазасын анықтау.

Нұсқа 4.1-4.3 кестесінен сынақ кітапшасының нөмері мен аты-жөнінің бірінші әрпі бойынша алынады.

4.1 кесте

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
Сұлбаның №	3.1	3.2	3.3	3.4	3.5	3.6	3.7	3.8	3.9	3.10
R₁, Ом	55	75	90	64	58	90	75	80	87	90
R₂, Ом	75	68	60	75	78	84	65	86	75	79
R₃, Ом	60	82	88	85	76	58	72	85	65	80

4.2 кесте

Оқуға түскен жылы	Сынақ кітапшасының соңғы санының алдындағы саны
жұп	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
тақ	0	9	8	7	6	5	4	3	2	1
X_L1, Ом	65	75	80	86	68	76	82	77	80	90
X_L2, Ом	84	82	66	64	42	68	56	70	60	85
X_L3, Ом	95	70	55	80	60	76	80	82	68	76

4.3 кесте

Оқуға түскен жылы	Аты-жөнінің бірінші әрпі
жұп	БЛЦ	КХ	ВМЧ	ГНШ	ДОЯ	ЕПР	ЖСЗ	ТЭИ	УЮФ	АЩ
тақ	КХ	ВМЧ	ГНШ	БЛЦ	ЕПР	ДОЯ	ТЭИ	ЖСЗ	АЩ	УЮФ
X_C1, Ом	87	68	60	70	50	74	80	70	62	90
X_C2, Ом	76	82	73	83	75	64	86	66	77	85
X_C3, Ом	56	70	76	87	68	60	74	88	68	80

4.1 сурет 4.2 сурет

4.3 сурет 4.4 сурет

4.5 сурет 4.6 сурет

4.7 сурет 4.8 сурет

4.9 сурет 4.10 сурет

5 № 1,2,3 есептеу-сызба жұмыстарына арналған әдістемелік нұсқаулар

Идеалды тоқ көзі бар электр тізбегі үшін Кирхгофтың екінші заңы бойынша теңдеу құрғанда тоқ көзі жоқ тәуелсіз контурды қарастырады.

Егер электр тізбегінде N_тидеал ток көзі болса, онда контурлық тоқтар әдісі бойынша теңдеу құрғанда, N_тконтурлық тоқтардың әрқайсысы бір ток көзінен өтетіндей етіп алу керек(бұл контурлық тоқтар тоқ көзінің тоқтарымен сәйкес келеді және есептің шартында беріледі). Қалған К=N_в-N_у+1-N_т контурлық тоқтарын тоқ көзі жоқ тармақтар арқылы өтетіндей етіп алу керек (К=N_в-N_у+1-N_т – белгісіз контурлық тоқтар саны, N_т-тармақ саны, N_у -түйін саны, N_т –ток көзінің саны).Қалған К-контурлық тоқтарды анықтау үшін, Кирхгофтың екінші заңы бойынша К контурлық теңдеулер құрады. Тұрақты ток тізбегі үшін (4.1 суретті қара) контурлық тоқтар әдісі арқылы теңдеу жүйесін құрайық:

4.1 сурет

Егер электр тізбегінде кейбір түйіндер идеалды ЭҚК көзімен жалғанса, онда түйіндік потенциалдар әдісімен құрылған У-теңдеу саны қысқарады және мынаған тең болады.

У= N_у -N_и - 1,

мұндағы N_и-ЭҚК идеал тоқ көзінен тұратын тармақ саны.

Егер электр тізбегі бір идеалды ЭҚК Е көзі бар бір тармақтан тұрса, онда түйіндік потенциалдар әдісі бойынша осы тармаққа жалғанған бір түйіннің потенциалы нөлге теңеседі. Ал осы тармаққа жалғанған келесі түйіннің потенциалы Е тең болады. Тұрақты тоқ тізбегі үшін (4.1 суретті қара) түйіндік потенциалдар әдісі арқылы теңдеу жүйесін құрайық:

Гармоникалық әсерлер режимдегі электр тізбегін есептеу синусоидалы ЭҚК-ді, кернеулерді, тоқтарды векторлармен немесе кешенді шамалармен бейнелеумен негізделінеді:

5.1 кесте

Уақыттың синусоидалы функциясы	Кешенді амплитуда	Кешенді әсерлік мәні

Синусоидалы ЭҚК-тің, кернеудің, тоқтардың кешенді шамалармен берілуі, тұрақты тоқ тізбектерін есептеу әдістерін синусоидалы тоқ тізбектерін есептеуде қолдануына мүмкіндік береді. Синусоидалы тоқ тізбектері үшін кешенді түрдегі Кирхгоф заңдарын өрнектейтін теңдеулері тұрақты тоқ тізбегі үшін Кирхгоф заңдарын өрнектейтін теңдеулерге ұқсас болғандықтан, тек ЭҚК-тер, тоқтар, кернеулер және кедергілер теңдеулерге кешенді шамалар ретінде кіреді:

, ,

мұндағы - кешенді кедергі.

Пассивті төртұштыларды есептеу.

Төртұштылар теориясының негізгі талабы төртұштының кірісіндегі және шығысындағы кернеулерімен және арасындғ қатынасты орнату. мен арасындағы тәуелсіздікті анықтайтын теңдеулерді, төртұштының беріліс теңдеулері деп атайды. Беріліс теңдеуінің алты түрі бар: А-, В-, Y-, Z-, H-, F- көрсеткіштеріндегі беріліс теңдеулері.

Беріліс теңдеулерінің барлық түрлері біртекті, қандай да бір түрін қабылдау берілген есепке байланысты болады.

А- көрсеткішті беріліс теңдеуінің түрі:

мұндағы ,,,- А-көрсеткіштері деп аталынады.

А- көрсеткішімен Кирхгоф заңдарын өрнектейтін теңдеулерді шешу жолымен немесе бос жүріс, қысқа тұйықталу режиміндегі кернеу мен тоқтардың мәндері бойынша анықтай алады. Пассивті төртұштық үшін келесі шарт орындалады: ∆А==1.

Төртұштының сиппатамалық кедергісін А- көрсеткіші арқылы анықтауға болады: , .

Сонымен қатар бос жүріс (Z_б.ж1, Z_б.ж2) және қысқа тұйықталу (Z_қ.т1, Z_қ.т2) көрсеткіштерін де :

, .

Бос жүріс және қысқа тұйықталу көрсеткіштері дегеніміз төртұштының 1-1^/ біріншілік шықпаларындағы және 2-2^/ екіншілік шықпаларындағы кіріс кедергісін айтады.

Төрұштының тұрақты сипаттамалық берілісін келісімді қосылу режимнде анықтайды және ол мынаған тең:

Тұрақты сипаттамалық берілісін, А- көрсеткіші арқылы да анықтауға болады:

А қосымшасы

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Электротехниканың теориялық негіздері кафедрасы

ЭТТ 2 пәні

№ есептеу сызба жұмысы

(жұмыстың толық атауы)

Жұмыстың орындалуы _____________________

(жұмыстың орындалу күні)

Студентімен______________________________

(аты-жөні)

Сынақ кітапшасының №____________________

Топ ___________________________________

(топтың шифры)

Есеп беруінің қабылдануы_________________

(күні)

Оқытушы_________________________

(аты-жөні)

Алматы 201…

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.

Теоретические 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., Онгар Б.Электр тізбектерінің теориясы. Оқу құралы.- Алматы, АЭжБИ, 2010.- 150 б.

9. Иманбаев Х.А., Онгар Б. Электр тізбектерінің теориясы 1. Дәріс жинағы. - Алматы, АЭжБИ, 2006. -150 б.

10. Иманбаев Х.А., Онгар Б. Зертханалық жұмыстарға арналған әдістемелік нұсқау 1 бөлім. Алматы, АЭжБИ, 2007. -200 б.

Мазмұны

1 Есептік –сызба жұмыстарының безендіру және орындалу шарттары 3

2 №1 есептік-сызба жұмысы. Тұрақты тоқтың сызықты электр тізбектерін есептеу тока 4

3 №2 есептік-сызба жұмысы. Бірфазалы синусоидалды тоқтың тармақталған электр тізбектерін есептеу 7

4 №3 есептік-сызба жұмысы. Пассивті төртұштыларды есептеу 10

5 № 1,2,3 есептік-сызба жұмыстарына арналған әдістемелік нұсқаулар 12

А қосымшасы 15

Әдебиеттер тізімі 16

2012ж. жиын. жосп., реті 38