Konspektai

Išsami elektrotechnikos teorija atsiskaitymui

10   (1 atsiliepimai)
Išsami elektrotechnikos teorija atsiskaitymui 1 puslapis
Išsami elektrotechnikos teorija atsiskaitymui 2 puslapis
Išsami elektrotechnikos teorija atsiskaitymui 3 puslapis
Išsami elektrotechnikos teorija atsiskaitymui 4 puslapis
Išsami elektrotechnikos teorija atsiskaitymui 5 puslapis
Išsami elektrotechnikos teorija atsiskaitymui 6 puslapis
Išsami elektrotechnikos teorija atsiskaitymui 7 puslapis
Išsami elektrotechnikos teorija atsiskaitymui 8 puslapis
Išsami elektrotechnikos teorija atsiskaitymui 9 puslapis
www.nemoku.lt
www.nemoku.lt
Aukščiau pateiktos peržiūros nuotraukos yra sumažintos kokybės. Norėdami matyti visą darbą, spustelkite peržiūrėti darbą.
Ištrauka

Pagrindiniai elektrinės grandinės dėsniai Elementarioji elektrinė grandinė. Elektros srovė gali tekėti tik uždara grandine. Srovė - tai laidininku per laiko vienetą pernešamas elektros krūvis: I=Q/t, čia Q - visas per laiką t perneštas elektros krūvis. Srovės matavimo vienetas yra amperas (A). Laidininko savybė priešintis tekančiai srovei yra vadi­nama jo elektrine varža; jos vertė apskaičiuojama šitaip: R=p1/S; čia p - medžiagos specifinė elektrinė varža, I - lai­dininko ilgis m, S - laidininko skerspjūvio plotas m2. Elektrinės varžos matavimo vienetas yra omas. Laidininko specifinė elektrinė varža priklauso nuo medžia­gos ir temperatūros. Kai temperatūra kitokia nei 20°C. daugumos metalų specifinę elektrinę varžą galima apskaičiuoti šitaip: 20.Čia 20- specifinė elektrinė varža, kai temperatūra lygi 20 °C, - temperatūrinis specifinės elektrinės varžos koeficientas °C-1, - virštemperatūrė, t. y. tikrosios ir bazinės temperatūros (čia 20 °C) skirtumas °C. Atvirkštinis elektrinei varžai dydis yra elektrinis laidumas. G=1/R, kurio matavimo vienetas yra simensas (S). Atvirkštinis spe­cifinei varžai dydis yra specifinis laidumas (S/m): Srovę varo elektros energijos šaltinis, kurio energija paverčiama krūvininkų judėjimo energija. Šaltinis apibūdinamas elektrovaros jėgą (ĖVJ), kuri žymima E ir kurios matavimo vienetas yra voltas (V). Sutarta teigiama EVJ kryptimi laikyti jos kryptį iš minuso į pliusą. Realūs šaltiniai jais tekančiai srovei sudaro varžą, kuri vadinama šaltinio vidine varža. Ją žymėsime RI. Imtuvuose ( 1.3 pav.) elektros energija paverčiama kitomis energijos rūšimis. Pavyzdžiui, elektros krosnyje ji virsta šiluma, kaitinamojoje lempoje - šviesa ir šiluma. Yra imtuvų, kuriuose veikia priešinga srovei vidinė EVJ. Tai įkraunami akumuliatoriai ir varikliai. Akumuliato­riuose kaupiama cheminė energija, o varikliuose elektros energija virsta mechanine ir šilumine. Elementariąją elektrinę grandinę sudaro elektros energi­jos šaltinis, imtuvas ir juos jungiantys laidai. Grafiškai ji vaizduojama schema, kurią sudaro sutartiniai realiųjų ir elementų ženklai, arba paprastesne - atstojamąja schema (1.4 pav.). Schemose pažymėtos sutartinės teigiamos sro­vės ir EVJ kryptys. Labai svarbu elektrinius dydžius schemose žymėti laikantis vieningos sutartinių teigiamų krypčių sistemos, kad būtų teisingai matematiškai užrašyta daugelis elektro­technikos dėsnių. Atstojamosiose schemose šaltiniai ir imtuvai vaizduojami ženklais, nurodančiais svarbiausias elemento elektrines savybes kiekvienu konkrečiu atveju (1.5 pav.). Rezistoriaus ženklu pažymėtas imtuvas gali reikšti lempą, krosnį ar kitą realų im­tuvą, apibūdinamą elektrine varža. Šaltinio, kurio srovė teka prieš jo.EVJ, ženklas reiškia įkraunamą.akumuliato­rių arba elektros varikį. Imtuvą, kurio varža gali būti keičiama, atstojamojoje schemoje įprasta vaizduoti reos­tato arba keičiamos varžos rezistoriaus ženklu (1.6 pav.). Kad būtų paprasčiau, atstojamąsias schemas dažniausiai vadinsime tiesiog schemomis. Omo dėsnis. Nuolatinė srovė I tekanti grandinės dalimi, yra tiesiog proporcinga tos grandinės dalies įtampai U ir atvirkščiai proporcinga jos varžai R. Šią priklausomybę galima užrašyti šitaip: I=U/R=GU. Tekant srovei grandinės dalimi, joje gaunamas elektrinių potencialų skirtumas. Tai įtampos kritimas ar tiesiog įtam­pa, kurią galima užrašyti, remiantis Omo dėsniu, šitaip: U= RI = I/G. Kaip ir EVJ, įtampos matavimo vienetas yra voltas (V). Sutarta laikyti teigiama įtampos kryptį iš aukštesnio po­tencialo taško į žemesnio potencialo tašką. Kai imtuvu teka srovė, jos ir įtampos kritimo sutartinės teigiamos kryptys sutampa. Pažymėtina, kad tos formulės tinka tik tokiai grandinės daliai, kurioje nėra elektros energijos šaltinių. Priklausomybė U=f (I) vadinama voltamperine charak­teristika. Kai imtuvo R=const, jos grafinis vaizdas yra tiesė, o toks imtuvas vadinamas tiesiniu. Pritaikę Omo dėsnį elementariajai grandinei (1.10 pav.), galime parašyti: IE/R+RI. Iš čia: E=RI+RII. Įrašę RI=U, gauname: E= U+ RII. Matome, kad elektros energijos šaltinio EVJ yra lygi sumai imtuvo įtampos ir įtampos kritimo šaltinyje dėl jo vidinės varžos. Imtuvo įtampa yra ir šaltinio gnybtų įtampa: U=E-RII (1.10) Šaltinio įtampos priklausomybė nuo jo srovės U=f (I) vadinama šaltinio išorine charakteristika (1.11 pav.). Jei grandine srovė neteka (šaltinis neapkrautas), tai U=E. Didinant apkrovą, stiprėja grandinės srovė, taigi didėja įtampos kritimas dėl šaltinio vidinės varžos, o jo gnybtų įtampa mažėja. Kirchhofo dėsniai. Prieš formuluodami Kirchhofo atrastus elektrotechnikos dėsnius, išsiaiškinsime dar kai kurias elektrinių grandinių sąvokas. Šaka yra grandinės dalis, kuria teka ta pati srovė. Trijų ar daugiau šakų sujungimo vieta yra vadinama mazgu. Kontūru vadinama uždara grandinės dalis, kurią apėjus sugrįžtama į tą patį tašką. I dėsnis. Elektrinės grandinės mazgo srovių suma lygi nuliui: I=0. Teigiamomis laikysime sroves, įtekančias į mazgą, o neigiamomis - ištekančias iš mazgo. II dėsnis. Elektrinės grandinės kontūro įtampų algebrinė suma yra lygi nuliui: U= 0. Kai grandinėje yra EVJ šaltinių, patogu taikyti šiek tiek kitokią jo išraišką: RI=E. Kairiojoje šios lygties pusėje algebriškai sudedamos visų imtuvų įtampos ir įtampų kritimai dėl šaltinių vidinių varžų, o dešiniojoje algebriškai sudedamos šal­tinių EVJ. Į lygtis įtampos ir EVJ įrašomos teigiamos, kai laisvai pasirinkta kontūro apėjimo kryp­tis sutampą su jų sutartinėmis teigiamomis kryptimis. Priešingu atveju šių lygčių nariai rašomi neigiami. Energija ir galia; galios balansas. Pritaikę ele­mentariajai grandinei energijos tvermės dėsnį, galime pa­rašyti jos energijos balanso lygtį: Ws=W +Wd. čia Ws - energija, kurią grandinei tiekia šaltinis, W ir Wd - energija, suvartojama imtuve ir šaltinyj dėl jo vidinės varžos. Šaltinis tiekia tuo daugiau energijos, kuo didesnė jo EVJ ir kuo didesnis krūvis Q pernešamas grandine: Ws= = EQ. Ws= Flt. Imtuve suvartojama tuo daugiau energijos, kuo dides­nis jame įtampos kritimas U ir kuo didesnis juo pernešamas krūvis Q: W=Uit. Energija, suvartojama šaltinyje dėl jo vidinės varžos, paprastai vadinama energijos nuostoliais. Ji skaičiuojama šitaip: Wd=RII2t. Energijos pokytis per laiko vienetą yra galia. Ps=Ws/t=EI. Imtuvo galia. P=W/t= UI. Prisiminę Omo dėsnį, imtuvo galią galime užrašyti ir šitaip: P = RI2 = U2/R; P = GU2 = I2/G. Galios matavimo vienetas yra vatas (W), elektros energijos - džaulis (J): 1J= 1 W*s. Dar vartojami energijos vienetai vatvalandė (Wh) ar dažniau kilovatvalandė (1 kW*h=3,6*l06 J). Galios balanso lygtis: Ps=P+Pd; čia Pd - nuostolių dėl šaltinio vidinės varžos galia. Kai grandinėje šaltinių ir imtuvų yra ne po vieną, jų galia sudedama. Galios balanso lygtis: EI=RI2+RII2.Kairiojoje lygties pusėje yra šaltinių galių algebrinė suma. Jei srovė šaltiniu teka jo EVJ kryptimi, šaltinis grandinei tiekia elektros energiją. Tokio šaltinio galia įrašoma teigiama. Jei srovė teka šaltiniu prieš jo EVJ, šaltinis dirba imtuvo režimu. Toks šaltinis energiją vartoja, jo galia rašoma neigiama. Lygties dešiniosios pusės nariai visi teigiami. Elektrinės grandinės darbo režimai ir šaltiniai. Kiekviena elektrinė grandinė dirba tam tikru režimu. Aptarsime būdingesnius režimus, pasirinkę pavyzdžiu elementariąją grandinę, kurios šaltinio E=const ir R,= =const, o imtuvo varža gali kisti (1.15 pav.). Tuščioji eiga. Išjungus jungiklį S, grandinės nutraukiama (R=begalybei), srovė ja nebeteka: I=0. Ir gali­me apskaičiuoti šaltinio tuščiosios eigos įtampą: U0=E-RI*0=E, t. y. šaltiniui dirbant tuščiąją eiga, jo įtampa lygi IVJ. Vardinis (nominalusis) režimas. Tai toks grandinės režimas, kuriam yra apskaičiuoti visi jos elementai. Jį nusakantys elektriniai elementų parametrai yra vadinami vardiniais (nominaliaisiais). Vardinė srovė yra didžiausia leistina ilgalaikė grandinės srovė. Kai imtuvu teka vardinė srovė IN, jame gaunamas vardinis įtampos kritimas UN, imtuvo galia taip pat yra vardinė: PN= UN*IN. Didesnė už vardinę srovė imtuvui gali būti pavojinga, nes jame išsiskiria šilumos kiekis, didesnis už leistiną. Kai imtuvo srovė, taigi ir galia, mažesnė už vardinę, jis nepakankamai išnaudojamas, jame suvartojamas mažesnis energijos kiekis. Trumpojo jungimo režimas. Tai toks grandinės režimas, kai imtuvo varža lygi nuliui: R=0. Trumpojo jungimo srovė IKE/RI. Tai stipriausia grandinės srovė, nes ją riboja tik šaltinio vidinė varža. Kadangi galingų šaltinių vidinė varža yra maža, tai dažniausiai trumpojo jungimo srovė yra neleistinai stipri ir pavojinga grandinės elementams bei pačiam šaltiniui. Imtuvo ir šaltinio trumpojo jungimo įtampa. Grandinės elementų apsaugai nuo trumpojo jungimo srovės pavojingo poveikio įjungiami saugikliai. Saugiklio lydusis įdėklas yra lengvai besilydančio metalo vielelė, kuri, neleistinai sustiprėjus srovei, įkaista ir išsilydydama nutrau­kia grandinę. Suderintasis režimas. Tai toks režimas, kai prie šaltinio prijungto imtuvo galia yra didžiausia. Imtuvo, kurio varža R, galią galima apskaičiuoti šitaip; P=RI2= R*E2/(R+RI)2. Kadangi galia priklauso nuo imtuvo varžos, suderintojo režimo sąlygai nusakyti reikia rasti funkcijos ekstremumą – Pmax. Tuo tikslu ieškome galios pirmosios išvestinės mus dominančio kinta­mojo R atžvilgiu ir ją prilyginame nuliui: dP/dR((R+RI)2-2(R+RI)R)/(R+RI)4 E2(RIR)/(R+RI)3E20. Ši lygybė gali būti patenkinta, jei jos skaitiklis RI-R0, todėl suderintojo režimo sąlyga yra šitokia: RRI. Matome, kad imtuvo galia yra didžiausia, kai jo varža lygi šaltinio vidinei varžai. Šaltinio suvartojama elektros energija vadinama energijos nuosto­liais, kurių galia Pd=RII2. Imtuvo galia P yra naudinga. Grandinės naudingumo koeficientas R/(R+RI). Grandinė dirba suderintuoju režimu, kai R=RI, todėl jos RI/2RI0,5. Imtuvui atiduodama tiek pat elektros energijos, kiek suvartojama ša1­tinyje dėl jo vidinės varžos. Dėl tokių didelių nuostolių suderintasis re­žimas energetikoje netaikomas. Tais atvejais, kai grandinė yra mažos galios ir ekonominiai rodikliai mažiau svarbūs už kitas jos savybes, pavyzdžiui, elektronikoje, suderintasis režimas taikomas siekiant gauti didžiausią šaltinio galią. Norint sužinoti grandinės rodiklius įvairiais tarpiniais jos darbo režimais - nuo tuščiosios eigos iki trumpojo jungimo, -reikia ją ištirti, keičiant imtuvo varžos R didumą nuo didžiausios (imtuvas atjungtas - R= ) iki mažiausios (R=0) vertės ir paliekant pastovias EVJ ir šal­tinio vidinę varžą. Grandinės srovė kinta nuo nulio iki didžiausios - Ik - vertės. Patogu apskaičiuoti ar išmatuo­ti įvairius grandinės rodiklius santykinės srovės I*=I/Ik atžvilgiu, kai ji kinta nuo nulio iki vieneto. Gauti rezulta­tai 1.15 pav. grandinei grafiškai atvaizduoti 1.16 pav. Matome, kad didėjant šaltinio apkrovai nuo tuščiosios eigos režimo (stiprėjant srovei I nuo nulio), kol I* 0,5; didėjant apkrovai, imtuvo galia P mažėja; naudingumo koeficientas >R, n 10). Kuo labiau apkrautas potenciometras (mažesnis koefi­cientas n), tuo labiau netiesiška potenciometro reguliavimo charak­teristika. Kai n 1 ir priklauso nuo magnetinio lauko stiprumo: r=f (H). Nemagnetinių medžiagų indukciją laikysime lygia tuš­tumos indukcijai: BBo=0H, o jų įmagnetinimo cha­rakteristiką - tiese. Magnetinių medžiagų magnetinė skvarba priklauso nuo lauko stiprumo: kai pastarasis didėja, ji taip pat gana sparčiai didėja. Pasiekusi maksimumą , ji pradeda mažėti, kol medžiaga įsotinama. Įsotintą magne­tiką galime laikyti nemagnetiku, nes jo r1. Tokiu būdu neįsotintų magnetinių medžiagų magnetinė in­dukcija, esant tam pačiam lauko stiprumui H, esti daug (šimtus ar tūkstančius) kartų didesnė nei nemag­netinių. Magnetinę medžiagą cikliškai magnetinant kintamo stip­rumo ir krypties magnetiniu lauku (tokie reiškiniai vyksta, kai elektromagneto vijomis teka kintamoji srovė), B=f(H) kreivė yra uždara magnetinės histerezės kilpa (5.4 pav.). Jos dalys OM ir ON, prasidedančios iš koordinačių pradžios, yra pradinio įmagnetinimo kreivės. Jei magne­tinė medžiaga įmagnetinama iki soties, tai Hmax = +-Hs ir Bmax= ± Bs. Pašalinus magnetinį lauką, magnetinėje medžia­goje lieka liktinė indukcija ± Br, kurią galima panaikin­ti lauko stiprumu +-Br, kurią galima panaikinti lauko stiprumu-+HC. Jis vadinamas koercityviąja jėga. Histerezės kilpos plotas proporcingas magnetinės histere­zės nuostoliams, t. y. energijai, kuri suvartojama medžiagos vienkartiniam permagnetinimui. Pagal histerezės kilpos formą magnetinės medžiagos yra skirstomos į minkštamagnetes ir kietamagnetes (5.5 pav.). Minkštamagnečių kilpa siaura ir didelė r max, jos įsi­magnetina iki soties arba persimagnetina silpnuose laukuo­se. Jų magnetinės indukcijos pakankamai didelės, koer­cityvioji jėga HC4 kA/m, o magnetinės histerezės nuos­toliai maži. Kietamagnečių - kilpa plati; jos pasižymi stipriu koercityviuoju lauku ir gana dide­le liktine indukcija. Jų histerezės nuostoliai dideli. Dažniausiai naudojami feromagnetikai yra geležis, ni­kelis, kobaltas ir specialūs ją lydiniai. Nors jų specifinė elekt­rinė varža gana didelė, bet jie yra laidininkai, todėl per­magnetinant juose gaunami dar papildomi nuostoliai dėl sū­kurinių srovių. Minkštamagnečiai feromagnetikai yra naudojami transformatorių, elektros variklių, generatorių ir kitų pramoni­nio dažnio elektros aparatų magnetolaidžiams. Tai įvairūs elektrotechniniai plienai ir permalojus (geležies ir nikelio lydinys), kurio histerezės kilpa yra beveik stačiakampė ir labai siaura. Kai kurių iš jų pradinio įmagnetinimo krei­vės pateiktos 5.6 pav. Kietamagnečiai feromagnetikai naudojami nuolatiniams magnetams (matavimo prie­taisuose, elektros varikliuose), kur reikalinga didelė koer­cityvioji jėga, o permagnetinimo nuostoliai reikšmės ne­turi. Magnetinių grandinių klasifikacija. Magnetine grandine vadinsime visumą elementų, tarp kurių yra magnetikų ir kuriuose susidaro magnetinis laukas. Panašiai kaip elektrinėje, joje galima išskirti dvi dalis (5.7 pav.): l) magnetovaros jėgos (MVJ) šaltinį, sudarantį magnetinį lauką; 2) dalį, kurioje tas laukas sudaromas. Jei ji paga­minta iš magnetinės medžiagos, tai vadinama magnetolai­džiu. Magnetinėje grandinėje vykstančius elektromag­netinius reiškinius galima apibūdinti ryšiais tarp MVJ, magnetinio srauto ir magnetinių potencialų skirtumo. Reikiamos konfigūracijos magnetinis laukas gauna­mas, parenkant magnetolaidžio geometrinius paramet­rus. Dalis magnetinio lauko susidaro ore apie magneto­laidį (žr. 5.7 pav., b). Tai vadinamasis sklaidos magneti­nis laukas. Sklaidos magnetinis srautas d, esti tuo dides­nis lyginant su magnetolaidžio magnetiniu srautu , kuo indukcija yra artimesnė magnetinės soties indukcijai. Magnetinės grandinės gali neturėti oro tarpo arba jį turėti (žr. 5.7 pav.). Kadangi oras yra nemagnetikas, tai net ir visai nedidelis (dešimtųjų ar šimtųjų milimetro da­lių) oro tarpas labai pablogina grandinės magnetines savybes. Kaip ir elektrinės grandinės, magnetinės grandinės ga­li būti : a) nešakotos, kai grandinė turi vieną kontūrą ir magnetinis srautas visose jos dalyse vienodas (5.8 pav., a, b, c, e); b) šakotos, kai grandinėje yra kelios šakos su skirtingais magnetiniais srautais (5.8 pav., d, .f ). Ir vienos, ir kitos gali turėti po vieną ar po kelis MVJ šaltinius. Pagal MVJ pobūdį magnetinės grandinės gali būti kla­sifikuojamos taip: a) nuolatinės MVJ (su nuolatiniu mag­netu arba rite, kuria teka nuolatinė srovė); b) kintamosios MVJ (su rite, kuria teka kintamoji srovė); c) mišriosios MVJ, kurią sukuria nuolatinės ir kintamosios MVJ šal­tiniai. Nuolatinio magnetinio srauto magnetinių grandinių dėsniai Pastebėta, kad ryšiai tarp svarbiausių dydžių elektrinėje ir magnetinėje grandinėje yra panašūs. Dėl to sakoma, kad magnetinės grandinės yra analogiškos elektrinėms ir jas galima tirti elektrinių grandinių tyrimo metodais. Žinoma, svarbu nepamiršti, kad ši analogija yra tik formali, nes magnetinėse ir elektrinėse grandinėse vyksta visiškai skirtingi fiziniai procesai. Magnetinių grandinių tyrimui palengvinti sklaidos laukų dažniausiai nepaisoma. Jei to padaryti negalima, sklaidos įtaka paprastai įvertinama tam tikru santykiu padidinant ar sumažinant skaičiavimo rezultatą. Magnetinės grandinės atstojamoji schema. At­sižvelgiant į magnetinių ir elektrinių grandinių formalią­ją analogiją, kiekvienai magnetinei grandinei galima nu­braižyti atstojamąją schemą. Joje vaizduojamas MVJ šal­tinis ir kiti elementai, laikant, kad jie turi magnetinę varžą Rm, magnetiniam srautui . Visų magnetikų, kurių įmag­netinimo charakteristikos B=f (H) yra netiesinės, magnetinė skvarba, taigi ir magnetinė varža, priklauso nuo magnetinio lauko stiprumo. Tokie magnetikai schemoje vaizduojami kaip netiesiniai elementai. Magnetikai, ku­rių B=f (H) yra tiesės, taip pat visi nemagnetikai (pavyz­džiui, oras, bronza, aliuminis, kartonas ir kt.), kurių mag­netinė skvarba yra pastovi, vaizduojami kaip tiesiniai ele­mentai. Paprasčiausia magnetinė grandinė yra vienalytė. Tai nešakota be oro tarpo magnetinė grandinė (5.9 pav.), ku­rios magnetolaidis padarytas iš vienodo skerspjūvio to paties magnetiko. Dažniausiai magnetolaidžio magnetinė skvarba nėra pastovi, todėl atstojamojoje schemoje yra vaiz­duojamas netiesinis elementas Rm, o jai analogiškoje elektrinėje - netiesinis rezistorius R(I). Nevienalytės magnetinės grandinės gali būti įvairios. Jos gali turėti oro tarpą ar jo neturėti, jų magnetolaidžio dalys gali būti nevienodo skerspjūvio ar iš nevienodo mag­netiko. Pavyzdžiui, išpjovus dalį vienalytės grandinės mag­netolaidžio, susidaro oro tarpas ir gaunama nevienalytė magnetinė grandinė (5.10 pav.). Kadangi oro tarpas yra nemagnetikas (r1); jis atstojamojoje schemoje yra vaiz­duojamas tiesiniu elementu Rmo(elektrinėje - R1), o magnetikas, kurio (r =var, - netiesiniu elementu Rm, (elek­trinėje – R2(I)). 5.9 ir 5.10 pav. schemose sužymėti magnetiniai ir jiems analogiški elektriniai dydžiai. Omo dėsnis. Paprastumo dėlei pasirinksime vie­nalytę magnetinę grandinę (žr. 5.9 pav.). Nuolatinė srovė, tekanti rite, sukuria magnetolaidyje nuolatinį magnetinį srautą . Nepaisydami sklaidos srauto, galime laikyti, kad  yra vienodas visame magnetolaidyje. Grandinės MVJ yra lygi ritės vijų skaičiaus N ir rite tekančios srovės I san­daugai : Fm = NI. Vienalytei magnetinei grandinei analogiška nešakota elektrinė grandinė, kuriai galime Omo dėsnį užrašyti ši­taip: I=E/R. Pakeisime elektrinius dydžius jiems analogiškais magnetiniais: srovę - magnetiniu srautu, EVJ- ­MVJ, elektrinę varžą - magnetine. Tuo būdu vienalytei magnetinei grandinei Omo dėsnį galėsime užrašyti šitaip : = Fm/Rm. Grandinės magnetinė varža Rm = I/(AS).čia I - vidurinės magnetinės linijos ilgis, A - medžia­gos magnetinė skvarba, S - magnetolaidžio skerspjūvis. Kaip matome, magnetinės varžos išraiška panaši į elek­trinės: R=l/(S). Magnetinis laidumas yra atvirkščias magnetinei var­žai dydis: Л =1/Rm=AS/l. Magnetolaidžiai naudojami daugelyje elektromagne­tinių įtaisų. Kad galėtume įsivaizduoti, kodėl taip yra, pa­lyginkime dvi rites. Tarkime, kad kiekvienos ritės vijų skai­čius yra N ir teka srovė I, todėl abiejų ričių MVJ yra vie­nodos: Fm=NI. Pirmoji ritė magnetolaidžio neturi. Jos magnetinis laukas sudaromas ore ir magnetinis srautas =Fm/Rm. Antroji ritė turi neįsotinto magnetiko mag­netolaidį, kurio magnetinė skvarba daug didesnė negu oro: A>0. Magnetolaidžio magnetinė varža daug ma­žesnė negu oro: Rm 0. Kaip tik dėl to kartais sakoma, kad magnetolaidis sustiprina magnetinį srautą. Praktiškai dažniausiai reikia sudaryti elektromagne­tinio įtaiso tam tikrą magnetinį srautą. Panaudojus magnetolaidį, jį galima sukurti esant mažesnei MVJ. Vadinasi, ritės laidų skerspjūvis ir vijų skaičius gali būti mažesni. Tokio įtaiso srovė mažesnė, todėl ma­žesni ir energijos nuostoliai. lš pilnutinės srovės dėsnio : HdlNI. Nagrinėjamos vienalytės grandinės indukcija B yra pastovi, todėl lauko stiprumas H taip pat pastovus. Kairią­ją lygties pusę galime užrašyti šitaip: HdlHcos(H,l)dl= Hdl =Hl. ). lH=Rm. Matome, kad abi šios sandaugos gali būti vadinamos magnetine įtampa, kuri dažniausiai apskaičiuojama šitaip: Um = IH. Vienalytės magnetinės grandinės Fm = Rm, todėl Fm =lH. Jei magnetinė grandinė nevienalytė (magnetolaidis ne iš vienos medžiagos ar nevienodo skerspjūvio), indukci­jos ir magnetinio lauko stiprumai atskirose jos dalyse yra nevienodi. Tokioms grandinėms tirti taikomas II Kirchho­fo dėsnis. Kirchhofo dėsniai. I. Kiekvieno šakotos magnetinės grandinės mazgo magnetinių srautų algebrinė suma lygi nuliui:  = 0. 5.11 paveikslo magnetinei grandinei 1-2-3=0 arba 1=2+3. Magnetinės grandinės kontūro magnetinių įtampų algebrinė suma yra lygi magnetovaros jėgų algebrinei sumai. Šis dėsnis išplaukia iš pilnutinės srovės dėsnio. Kai MVJ yra kelios: lH)=Fm. Pavyzdžiui, 5.10 pav. magnetinei grandinei II Kirchho­fo dėsnį galime užrašyti šitaip: lH+ Ig*Hg = Fm; čia I ir Ig - vidurinės magnetinės linijos ilgis magnetike ir oro tarpe, H ir Hg - magnetiko ir oro tarpo magnetinio lauko stiprumas. =NI/(Rm+Rmg). Grandinės magnetinę varžą sudaro magnetolaidžio ir oro tarpo varžos Rm ir Rmg. Kadangi oro tarpo magne­tinė skvarba daug mažesnė už magnetiko, tai pa­prastai Rmg>Rm. Vadinasi, magnetinėje grandinėje pada­rius net labai nedidelį oro tarpą; gali tekti gana žymiai pa­didinti MVJ (nekeičiant vijų skaičiaus, - ritės srovę), no­rint, kad magnetinis srautas nepakistų. Nuolatinio magnetinio srauto grandinių tyrimas Tiesioginis uždavinys. Žinomi magnetiko mat­menys ir medžiaga, taip pat magnetinis srautas . Reikia nustatyti MVJ. Iš II Kirchhofo dėsnio: l1Hl+12H2+ . . . +l0H0=Fm. Apskaičiavę magnetinės grandinės da­lių indukcijos vertes: Bl=/Sl; B2=/S2; ... B0=/S0, magnetinio lauko stiprumą H1, H2 ... galime atskaityti iš žinynuose rastų magnetikų įmagnetinimo charakteris­tikų B=f (H). Oro tarpo magnetinio lauko stiprumas: Hg=Bg/g=0,8*106Bg. Energijos nuostoliai magnetolaidyje ir jų maži­nimo būdai. Ritės, turinčios realų magnetolaidį, aktyvio­ji galia yra magnetinių nuostolių galia: Pdm = Pdh+PdF, čia Pd,, ir Pdh ir PdF - histerezės ir sūkurinių (Fuko) srovių nuostolių galia. Sūkurinės srovės magnetolaidžiu teka, kai jį veria ritės kintamasis magnetinis srautas, kuris indukuoja magnetolaidyje sūkurines EVJ (5.22 pav.). Išskirkime masy­viame vientisame magnetolaidyje tiriamąjį uždarą laidi­ninką, kurį veria didėjantis magnetinis srautas t. Laidininke indukuojama EVJ, kuri sukuria jame sūkurinę sro­vę iF, o pastaroji - magnetinį srautą F. Kaip žinome srautas F yra tokios krypties, kad priešintųsi magnetinio srauto kitimui (Lenco principas). Dėl sūkurinių srovių magnetolaidžio indukcija B su­mažėja ir pasiskirsto jo skerspjūvyje nevienodai. Dėl to, norint gauti reikiamą vidutinę indukciją, tenka padidinti magnetinio lauko stiprumą, didinant magnetovaros jėgą. Tai tolygu magnetiko histerezės kilpos praplatinimui. Kai sūkurinių srovių nėra, kilpa yra siauresnė ir vadinama statine. Kai sūkurinių srovių efektas pasireiškia, ji platesnė ir vadinama dinamine (5.23 pav.). Dinaminės ir statinės histerezės kilpų plotų skirtumas yra proporcingas sūku­rinių srovių nuostolių galiai PdF. Sūkurinių srovių visiškai išvengti neįmanoma, bet jas ir neigiamą jų poveikį galima sumažinti, didinant magne­tolaidžio elektrinę varžą. Ją galima padidinti dviem būdais: padidinti magnetiko spėcifinę elektrinę varžą ir sumažinti skerspjūvį kontūro, kuriuo teka sūkurinė srovė. Plieno specifinė elektrinė varža padidinama silicio priemaišomis, todėl elektrotechninio plieno sudėtyje yra nuo 0,5 iki 4,5% silicio, kuris neblogina plieno magnetinių savybių. Sū­kurinės srovės kontūro skerspjūvis sumažinamas, suren­kant magnetolaidį iš lakštų. Magnetolaidis surenkamas taip, kad magnetinis srautas būtų nukreiptas išilgai lakštų, todėl sūkurinės srovės turi tekėti labai mažais jų skerspjūviais. Kad sūkurinės srovės netekėtų tarp lakštų, šių paviršius izoliuojamas laku, da­žais, plonu popieriumi, termiškai arba chemiškai apdoro­jamas taip, kad lakštų paviršiaus varža būtų didelė. Pramoninio dažnio (50 Hz) elektrinių įrenginių magne­tolaidžiai gaminami iš 0,35-0,50 mm storio elektrotech­ninio plieno lakštų. Kai srovės dažnis didesnis, sūkurinės srovės yra stipresnės, todėl lakštai turi būti plonesni: nuo 0,05 iki 0,2 mm. Sūkurinių srovių nuostolių galia apsk taip: PdF=CFf2Bm2▲2m. čia CF - koeficientas, kurio vertė priklauso nuo magnetolaidžio me­džiagos ir konstrukcijos, f - srovės dažnis, Bm - magnetinės induk­cijos amplitudė, ▲- lakšto storis, m - magnetolaidžio masė. Paprastai žinynuose pateikiama įvairių medžiagų magnetinių nuostolių santykinė galia. Elektrotechniniam plienui, kai Bm=1T, f=50 Hz, ▲=0,5 mm, ji sudaro nuo 1 iki 4 W/kg. Kaip matome, magnetinių nuosto­lių galia yra proporcinga magnetinės indukcijos kvadra­tui: Pdm~B2. Kadangi B=/S, o magnetinis srautas pro­porcingas įtampai, tai magnetinių nuostolių galia Pdm ~U2. Be to, magnetiniai nuostoliai tuo didesni, kuo didesnis rite tekančios srovės dažnis. Svarbiausios elektrinių matavimų sąvokos, metodai ir priemonės. Ypatumai ir metodai. Elektriniais matavimais nustatomos įvairių elektrinių dydžių (pavyzdžiui, srovės, įtampos, galios) bei parametrų (pavyzdžiui, varžos, induk­tyvumo, talpos) vertės. Elektrinių matavimų metodai ir prietaisai taikomi ir įvairiems neelektriniams dydžiams (temperatūrai, slėgiui, šviesos srautui ir daugeliui kitų) matuoti. Tai galima paaiškinti tam tikrais elektrinių ma­tavimų privalumais: 1) dideliu tikslumu; 2) matavimo prietaisų jautrumu; 3) matavimą galima atlikti ir jo rezulta­tą perduoti tolimu atstumu; 4) galima matuoti ir regist­ruoti sparčiai vykstančius procesus; 5) matavimo rezul­tatą patogu panaudoti automatizuotam gamybos proce­so valdymui. Elektrinių matavimų galimybes dar labiau praplečia elektronikos naujovės : modernūs oscilografai, elektro­niniai rodykliniai ir skaitmeniniai prietaisai. Mikropro­cesoriai įgalina iš karto apdoroti matavimo rezultatus, pa­vyzdžiui, kontroliuoti matuojamojo dydžio kitimo ribas, apskaičiuoti kontroliuojamo proceso statistines charak­teristikas ir panašiai. Priklausomai nuo to, kokiu būdu gaunamas matavimo rezultatas, matavimas gali būti tiesioginis, netiesioginis, kompleksinis ir jungtinis. Tiesioginis matavimas yra toks, kai matuojamojo dy­džio vertė nustatoma tiesiogiai iš eksperimento duomenų. Netiesioginis matavimas yra toks, kai matavimo rezul­tatas apskaičiuojamas pagal žinomą ryšį tarp išmatuoto ir ieškomojo dydžio (pavyzdžiui, varža apskaičiuojama, išmatavus įtampą ir srovę). Kompleksinis matavimas - kai išmatuojami keli dydžiai, o matuojamojo dydžio vertė apskaičiuojama sprendžiant lygčių sistemą. Jungtinis matavimas - kai matuojama vienu metu du ar daugiau įvairiarūšių dydžių, norint sužinoti jų tar­pusavio priklausomybę (pavyzdžiui, šaltinio įtampos pri­klausomybę nuo jo apkrovos srovės). Matavimo metodai yra du: tiesioginės ats­kaitos ir palyginamasis. Tiesioginės atskaitos metodas yra toks, kai matuoja­masis dydis sužinomas, tiesiogiai atskaitant matavi­mo prietaiso rodmenį (pavyzdžiui, ampermetru ma­tuojama srovė). Palyginamasis metodas - toks, kai matuojamas dydis yra palyginamas su dydžiu, kurį atkuria to fizikinio dydžio matas. Plačiausiai naudojami šie palyginamieji elektrinių ma­tavimų metodai : a) nulinis, kai dėl matuojamojo ir žino­mo dydžio poveikio matavimo prietaisas rodo nulį (pavyzdžiui, elektrinė varža matuojama pusiausviru tilteliu); b) skirtuminis, kai matuojamas skirtumas tarp matuoja­mojo ir žinomo dydžio; c) pakeitimo, kai matuojamasis dydis pakeičiamas tokiu žinomu, kad nepakistų matavi­mo prietaiso rodmuo. Matavimo priemonės. Tai technikines priemonės, kurios naudojamos elektriniams matavimams ir kurių paklaidos yra normuojamos. Prie jų priskiriama (8.2 pav.): 1) matai ; 2) elektriniai matavimo prietaisai ; 3) matavimo keitikliai; 4) matavimo įrenginiai; 5) matavimo informa­cijos sistemos. Elektrinių dydžių matai - tai kūnai ar įtaisai, kuriais atkuriamos tam tikros elektrinių dydžių vertės. Tiesiogiai gali būti atkurta elektrinė varža (nuo 10-5 iki l09), induktyvumas (nuo 10-8 iki 10 H), talpa (nuo 10-3 iki 108 pF). EVJ matas yra specialus normalinis elementas, kurio EVJ yra 1,0186 - l,1094 V. Matų eta­lonai saugomi specialiuose metrologijos institutuose ar laboratorijose. Pagal juos gaminami pavyzdiniai matai, su kuriais sulyginami ir patikrinami darbiniai matai. Pastarieji yra naudojami praktikoje. Gali būti naudojami elektrinių matų rinkiniai, kurių atkuriamo dydžio vertė keičiama šuoliais (rezistorių, in­duktyvumo ričių, kondensatorių rinkiniai) arba tolygiai (reostatai, induktyvumo variometrai, keičiamos talpos kondensatoriai). Elektriniai matavimo prietaisai matuojamojo elektri­nio dydžio signalą paverčia informacija, kurią gali suvok­ti stebėtojas. Pagal įvairius požymius elektrinius matavi­mo prietaisus galima suskirstyti į kelias grupes. Pagal matavimo metodą jie yra šitokie: 1) tiesioginės atskaitos, kurie rodo matuojamojo dydžio skaitinę vertę (pvz. rodykliniai, skaitmeniniai prietaisai); 2) paly­ginamieji, kuriais matuojamasis dydis yra palyginamas su to dydžio matu (pvz., tilteliai, kompensatoriai). Pagal tai, kaip prietaisai parodo matuojamąjį dydį, jie gali būti: 1) analoginiai, kurių rodmuo tolydžiai se­ka matuojamojo dydžio kitimą (pvz., matuojamasis dydis tolydžiai rodomas skalėje); 2) skaitmeniniai (ma­tuojamasis dydis rodomas skaitmenimis). Be to, elektriniai matavimo prietaisai dar gali būti: 1)automatiniai, kai matavimai automatizuoti; 2) regist­ruojantieji, kurie užrašo diagramos forma (savirašiai) ar atspausdina skaitmenimis (spausdinantieji) matuojamą­jį dydį kaip laiko funkciją; 3) integruojantieji, kurie integ­ruoja matuojamąjį dydį pagal laiką (pvz., elektros ener­gijos skaitiklis) ar kitą nepriklausomą kintamąjį; 4) sumuo­jantieji, kurie susumuoja kelis matuojamuosius dydžius (pvz., trifazis vatmetras). Elektriniais matavimo keitikliais laikomos priemonės , kurios pateikia informaciją apie matuojamąjį dydį tokia forma, kuri patogi perduoti, saugoti ar apdoroti informa­ciją, bet yra nesuvokiama stebėtojui. Gali būti keitikliai, elektriniu signalu pakeičiantys elektrinį dydį (pvz., įtam­pos dalytuvas, transformatorius) arba neelektrinį dydį (pvz., termopora, termorezistorius, fotoelementas). Elektrinių matavimų įrenginį sudaro matavimo prie­monių komplektas (matai, matavimo priemonės, keitik­liai) ir pagalbinės priemonės. Juo matavimai atliekami tiksliau nei pavieniais prietaisais, ir jis dažniausiai naudo­jamas matavimo prietaisų patikrai. Matavimo informacijos sistemą sudaro matavimo ir pagalbinių priemonių visuma, susieta informaciniais ka­nalais. Ji surenka matavimo informaciją iš daugelio su­dėtingų objektų ir ją apdoroja. Matavimo paklaidos ir prietaisų charakteristikos. Matavimo paklaidos. Matuojant fizikinį dydį, gaunamas netikslus rezultatas, t. y. susidaro nuokrypis nuo jo tikrosios vertės. Absoliutine paklaida vadinamas nuokrypio absoliuti­nis didumas: ▲n ; čia Xn ir X - matavimo rezultatas ir tikroji matuojamo­jo dydžio vertė. Santykinė paklaida yra absoliutinės paklaidos santykis su tikrąja matuojamojo dydžio verte. Ji gali būti išreikšt­a santykiniais dydžiais arba procentais: =▲/X arba =(▲/X)*100. Tikroji matuojamojo dydžio vertė nežinoma; ją galima išreikšti taip: X=Xn-▲. Kadangi /▲/ R, gauname: v (R/Rv)/(1R/Rv)R/Rv; Metodinė paklaida tuo mažesnė, kuo Rv

Daugiau informacijos...

Šį darbą sudaro 14395 žodžiai, tikrai rasi tai, ko ieškai!

★ Klientai rekomenduoja


Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!

Detali informacija
Darbo tipas
Šaltiniai
✅ Šaltiniai yra
Failo tipas
Word failas (.doc)
Apimtis
9 psl., (14395 ž.)
Darbo duomenys
  • Elektronikos konspektas
  • 9 psl., (14395 ž.)
  • Word failas 289 KB
  • Lygis: Universitetinis
  • ✅ Yra šaltiniai
www.nemoku.lt Atsisiųsti šį konspektą
Privalumai
Pakeitimo garantija Darbo pakeitimo garantija

Atsisiuntei rašto darbą ir neradai jame reikalingos informacijos? Pakeisime jį kitu nemokamai.

Sutaupyk 25% pirkdamas daugiau Gauk 25% nuolaidą

Pirkdamas daugiau nei vieną darbą, nuo sekančių darbų gausi 25% nuolaidą.

Greitas aptarnavimas Greitas aptarnavimas

Išsirink norimus rašto darbus ir gauk juos akimirksniu po sėkmingo apmokėjimo!

Atsiliepimai
www.nemoku.lt
Dainius Studentas
Naudojuosi nuo pirmo kurso ir visad randu tai, ko reikia. O ypač smagu, kad įdėjęs darbą gaunu bet kurį nemokamai. Geras puslapis.
www.nemoku.lt
Aurimas Studentas
Puiki svetainė, refleksija pilnai pateisino visus lūkesčius.
www.nemoku.lt
Greta Moksleivė
Pirkau rašto darbą, viskas gerai.
www.nemoku.lt
Skaistė Studentė
Užmačiau šią svetainę kursiokės kompiuteryje. :D Ką galiu pasakyti, iš kitur ir nebesisiunčiu, kai čia yra viskas ko reikia.
Palaukite! Šį darbą galite atsisiųsti visiškai NEMOKAMAI! Įkelkite bet kokį savo turimą mokslo darbą ir už kiekvieną įkeltą darbą būsite apdovanoti - gausite dovanų kodus, skirtus nemokamai parsisiųsti jums reikalingus rašto darbus.
Vilkti dokumentus čia:

.doc, .docx, .pdf, .ppt, .pptx, .odt