A.NAVOIY NOMIDAGI SAMARQAND DAVLAT UNIVERSITETI, FIZIKA FAKULTETI

A.NAVOIY NOMIDAGI SAMARQAND DAVLAT UNIVERSITETI, FIZIKA FAKULTETI

A.NAVOIY NOMIDAGI SAMARQAND DAVLAT UNIVERSITETI, FIZIKA FAKULTETI

SAMARQAND-2012

Kafedra: Umumiy fizika va magnetizm Fan: Elektr va magnetizm

Ма’ruza:1-Mavzu.Tebranish konturi. Elektromagnit tebranishlar

2-Mavzu. O’zgaruvchan tok va uni hosil qilish.

Ma’ruzachi: dots.Hamraev N.S.

Tebranish konturi. Elektromagnit tebranishlar.

Mavzuni o’zlashtirish uchun zaruriy bilimlar

M A V Z U № 1

SINUS VA KOSINUS FUNKSIYALARI VA ULARNING ASOSIY

XOSSALARI

ELEKTR MAYDON ENERGIYASI, MAGNIT MAYDON ENERGIYASI,

KINETIK ENERGIYA,POTENSIAL ENERGIYA

222

22 qUCU

C

qWe mghWp

2

I

2L2

22 ФLIФWm

2

2mWk

DARS REJASI

2. Yopiq tebranish konturi va undagi jarayonlar.

1. Erkin (xususiy) elektromagnit tebranishlar.

3. Elektromagnit tebranishlarning tenglamalari.

4. Majburiy eletromagnit tebranishlar.

5. Kvazistasionar (o‘zgaruvchan) tok va kvazistasionarlik sharti.

Адабиётлар1. И.В.Савельев. Умумий физика курси. Т.2., XIII боб.2. А.Н.Матвеев. Электричество и магнетизм. 8 боб, 335-346 бетлар3. О.Қ.Қувондиқов, Х.О.Шакаров, Р.М.Ражабов. Электр ва магнетизм курсидан мажмуа. СамДУ, 2011 й.

1.Тебраниш контури деб нимага айтилади?2.Тебраниш контури конденсаторидаги энергия қачон максимал ва минимал қийматларга эришади?3.Тебраниш контури индуктилик ғалтагидаги энергия қачон максимал ва минимал қийматларга эришади?4.Тебраниш контуридаги энергияларнинг ўзгариши қандай қонуният билан ўзгаради?5.Эркин электромагнит тебранишлар деб нимага айтилади?6.Эркин электромагнит тебранишлар тенгламалари ва уларнинг ечимларини тушунтиринг.7.Мажбурий электромагнит тебранишлар деб нимага айтилади?8.Мажбурий электромагнит тебранишлар тенгламалари ва уларнинг ечимларини тушунтиринг.9.Мажбурий электромагнит тебранишлар ҳолида контур элементларидаги ток кучи ва кучланишларнинг фазавий муносабати қандай бўлади?10.Тебраниш контури элементларидаги ток кучи ва кучланишларнинг вектор диаграммаси қандай бўлади?11.Тебраниш контуридаги ўзгарувчан токнинг хусусиятларини тушунтиринг?

Мавзуда жавоб берилиши лозим бўлган саволлар

222

22 qUCU

C

qWe

mghWp

2

I

2L2

22 ФLIФWm

2

2mWk

Тебраниш контурида электромагнит тебранишларнинг ҳосил бўлиши жараёни

- Конденсатордаги электр майдон энергияси

-Математик маятникнинг потенциал энергияси

- Индуктивлик ғалтагидаги магнит майдон энергияси

-Математик маятникнинг кинетик энергияси

К калит 1 ҳолатга уланганда тебраниш контурининг конденсатори зарядланади ва электр майдон энергиясини тўплайди. Бу эса математик маятник ва прижинали маятникка ташқи кучлар ёрдамида бошланғич

потенциал энергия берилгани каби бўлади.

1

К калит 2 ҳолатга уланганда тебраниш контури ташқи манбадан узилади ва конденсаторда тўпланган заряд ҳисобидан контурда электр токи оқа бошлайди. Бунда конденсаторда тўпланган заряд камая бориб индуктивлик ғалтагида магнит майдон

энергияси орта боради. Конденсатор тўла разрядланганда галтакдаги магнит майдон энергияси максимал бўлади. Бу эса математик маятник ёки прижинали маятникнинг

потенциал энергияси камая бориб кинетик энергияси орта боришига ўхшайди.

2

Учинчи ҳолда конденсатор ғалтакдаги ўзиндукция токи ҳисобидан қайта зарядлана бошлайди, аммо қопламалардаги заряд дастлабкисига нисбатан

тескари ишора билан зарядланади. Бунда конденсаторда тўпланган заряд орта боради. Бу эса математик маятник ёки прижинали маятникнинг кинетик

энергияси камая бориб потенциал энергияси орта боришига ўхшайди.

3

Тўринчи ҳолда конденсатор яна разрядлана бориб, контурдаги ток орта боради, аммо ток энди дастлабкисига нисбатан тескари йўналишда оқади. Бунда

конденсатордаги заряд нолга тенг бўлганда контурдаги ток яна максимал қийматга эришади. Бу эса математик маятник ёки прижинали маятникнинг

потенциал энергияси камая бориб кинетик энергияси орта боришига ўхшайди.

4

Бешинчи ҳолда конденсаторнинг тула зарядланган биринчи ҳолига келинди ва тебраниш контуридаги кўриб ўтилган бир давр яна ва яна такрорий давом этади

5

GS

Mexanik tebranishlar Elektr tebranishlar

Tenglamalar

X(t)mbk

q(t)LR

1/C

Yechimi

x(t) = A-t cos(t) q(t) = A e-t cos(t)

So‘nish koefisiyenti quyidagiga teng

= b/2m = R/2L

Doiraviy chastota quyidagiga teng,

bu yerda,

md x

dtbdx

dtkx

2

2 0 , Ld q

dtRdq

dt Cq

2

2

10 ,

02 2

02 2

0 1 LC0 k m

Механик ва электр тебранишлар тенгламалари орасидаги ўхшашлик

Ozgaruvchan tok va uni hosil qilish

Ozgaruvchan tok mavzusini o’zlashtirish uchun zaruriy bilimlar

M A V Z U № 2

SINUS VA KOSINUS FUNKSIYALARI VA ULARNING ASOSIY

XOSSALARI

FARADEYNINGELEKTROMAGNIT

INDUKTSIYA QONUNI

t

Ф

i

DARS REJASI

2 .Ozbekistonda elekt renergiyasi hosil qilinadigan asosiy manbalar. Gidroelektr stansiyalari, Teploelektr stansiyalari, Atom elektr stansiyalari, Shamol elektr stansiyalari

1.O‘zgaruvchan tokni hosil qilish usullari.

3.O’zgaruvchan tok generatori va uning tuzilishi

4.O’zgaruvchan elektr yurituvchi kuch tenglamasi va uning vaqt diagrammasi

5.O’zgaruvchan tok tenglamasi va uning vaqt diagrammasi

6.O’zgaruvchan tokning asosiy parametrlari

7. Ўзгарувчан ток занжирида актив, сиғим ва индуктив қаршиликлар

8. Ўзгарувчан ток занжирида актив, сиғим ва индуктив қаршиликлар мавжуд бўлган ҳол учун вектор диаграмма.

Ўзгарувчан токнинг олиниш усулларини тушунтиринг.

Ўзгарувчан ток генераторининг тузилиши ва ишлаш принципини тушунтиринг.

Ўзгарувчан токнинг асосий параметрларини тушунтиринг.

Ўзгарувчан ток занжирида актив, сиғим ва индуктив қаршиликларни тушунтиринг.

Ўзгарувчан токнинг вақт диаграммаси ва вектор диаграммаси.

Мавзуда жавоб берилиши лозим бўлган саволлар

O’zgaruvchan tok hosil qilinishiga olib kelgan asosiy sabablar

O’zbekistonda elektr energiyasi hosil qilinadigan asosiy manbalar

O’zgaruvchan tok hosil qilinadigan asosiy manbalar

O’zgaruvchan tok hosil qilinadigan asosiy manbalar

O’zgaruvchan tok generatori va uning tuzilishi

1- доимий магнит қутблари3- рамкага уланган халқалар4-халқаларда сирпанувчи щеткалар

n - S юзага ўтказилган нормалВ - магнит майдон индукциясиABCD - Э.Ю.К. ҳосил бўладиган рамка

Ўзгарувчан ток генераторининг схематик кўриниши

ИККИ ҚУТБЛИ РОТОР

S

N

n

2

Stator

Rotor

N

S

++

++ +

+

++

++

++

+

+

+

+

N

N

S S

3

2

1

F

A FYa

ТЎРТ ҚУТБЛИ РОТОР

ЎЗГАРУВЧАН ТОК ГЕНЕРАТОРЛАРИДА ҲОСИЛ БУЛАДИГАН КУЧЛАНИШНИНГ ЧАСТОТАСИНИ ТОПИШ ФОРМУЛАСИ

f = nP/60n – роторнинг бир минутдаги айланишлар сони,P – роторнинг жуфт қутблар сони

Агар занжирдаги ток кучи вакт утиши билан киймат ва йуналиш жихатдан ўзгарса (эркин зарядларнинг тезлиги ва тартибли харакат

йуналиши) бундай токка узгарувчан электр токи дейилади

Ўзгарувчан электр токи

Агар занжирдаги ток кучи вакт утиши билан СИНУС ёки КОСИНУС қонунияти бўйича ўзгарса (эркин зарядларнинг тезлиги ва тартибли харакат йуналиши)

бундай токка узгарувчан электр токи дейилади

φ =0 φ =0

Ўзгарувчан ток кучининг вектор ва вақт диаграммаси

O’zgaruvchan tokning asosiy parametrlari

Im

-AMPLITUDA

T-davr

T-davr

I = I max Sin ( ω t + φ ) ω = 2π/T

ω = 2πν Узбекистонда узгарувчан

токнинг саноат ишлаб чикариш

частотаси 50 Герц (АКШ да – 60 Гц);

Бу эса бир секундда токнинг тулик

тебранишларининг сони 50 (60) та

эканлигини англатади.

Электростанциялар (индукцион)

Гидроэлектростанциялар

Асосий элементи – Узгарувчан токнинг индукцион

генератори.

Двигатель – гидротурбина.

Турбина билан богланган катушка магнит майдонда айланади..

МагнитN

турбина

SМагнит

Сув С

ув Сув

Сув

Электростанциялар (индукцион)

Иссиклик ва атомэлектростанциялариАсосий элементи – Узгарувчан токнинг индукцион

генератори.

Двигатель – буг турбинаси.

Турбина билан богланган катушка магнит майдонда айланади.

МагнитN

турбина

SМагнит

Исси

к буг и

ссик

буг

Электростанциялар (индукцион)

Шамолэлектростанциялари

Асосий элементи – Узгарувчан токнинг индукцион

генератори

Двигатель – шамол турбинаси.

Турбини билан богланган катушка магнит майдонда айланади.

МагнитN

турбина

SМагнит

Шам

ол Ш

амол

Ш

амол

O’zgaruvchan elektr yurituvchi kuch tenglamasi va vaqt diagrammasi

E = Emax Sin(ωt + φ) E = Emax Cos(ωt + φ)

E,VoltE, Volt

φ =0

E, Volt

φ =0

O’zgaruvchan tok tenglamasi va uning vaqt diagrammasi

I = Imax Cos(ωt + φ) I = Imax Sin(ωt + φ)

φ =0 φ =0

O’zgaruvchan tok zanjirida aktiv qarshilik

I = Imax Sin(ωt)

U = Umax Sin(ωt)

O’zgaruvchan tok zanjirida induktiv qarshilik

I,U

t,sek

I = Imax Sin(ωt)

U=Umax Sin(ωt+π/2)

U=Umax Cos(ωt)

O’zgaruvchan tok zanjirida sig’im qarshilik

I,U

t,sek

U = Umax Sin(ωt)

I=Imax Sin(ωt+π/2)

I=Imax Cos(ωt)

Ўзгарувчан ток занжирида актив ва реактив қаршиликлар кетма кет уланган ҳол учун вектор диаграмма

RIU mR

LIU mL

CIU mC

1

- Актив қаршиликдаги кучланиш

- Индуктив қаршиликдаги кучланиш

- Сиғим қаршиликдаги кучланиш

Маъруза бўйича назорат саволлари.

Тебраниш контури, Электромагнит тебранишлар мавзуси бўйича Тебраниш контури деб нимага айтилади? Тебраниш контури конденсаторидаги энергия қачон максимал ва минимал қийматларга эришади? Тебраниш контури индуктилик ғалтагидаги энергия қачон максимал ва минимал қийматларга

эришади? Тебраниш контуридаги энергияларнинг ўзгариши қандай қонуният билан ўзгаради? Эркин электромагнит тебранишлар деб нимага айтилади? Эркин электромагнит тебранишлар тенгламалари ва уларнинг ечимларини тушунтиринг. Мажбурий электромагнит тебранишлар деб нимага айтилади? Мажбурий электромагнит тебранишлар тенгламалари ва уларнинг ечимларини тушунтиринг. Мажбурий электромагнит тебранишлар ҳолида контур элементларидаги ток кучи ва кучланишларнинг

фазавий муносабати қандай бўлади? Тебраниш контури элементларидаги ток кучи ва кучланишларнинг вектор диаграммаси қандай

бўлади? Тебраниш контуридаги ўзгарувчан токнинг хусусиятларини тушунтиринг.

Ўзгарувчан ток мавзуси бўйича Ўзгарувчан токнинг олиниш усулларини тушунтиринг. Ўзгарувчан ток генераторининг тузилиши ва ишлаш принципини тушунтиринг. Ўзгарувчан токнинг асосий параметрларини тушунтиринг. Ўзгарувчан ток занжирида актив, сиғим ва индуктив қаршиликларни тушунтиринг. Ўзгарувчан ток занжирига фақат актив қаршилик уланган ҳолдаги жараёнлар. Ўзгарувчан токнинг вақт

диаграммаси ва вектор диаграммаси.

E’tiboringiz uchun rahmat