Т.ғ. к., доцент Г. Г. Таткеева ассистент О. К



жүктеу 5.01 Kb.

бет1/18
Дата08.05.2017
өлшемі5.01 Kb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі  
 
Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Бекітемін 
 
 
 
 
 
 
 
Бірінші проректор  
       __________ 
А.З. Исағұлов  
       «_____» 
__________ 
2009ж.  
 
 
 
 
 
 
ОҚЫТУШЫ ПӘНІНІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ 
 
«Электротехника және электроника негіздері» пәні бойынша 
 
050713 – Көлік, көлік техникасы және технологиялары мамандығы бойынша 
студенттер үшін 
 
Энергетика, байланыс және автоматтандыру факультеті 
 
Энергетика кафедрасы 
 
Оқу түрі – күндізгі, сырттай, сырттай-қысқартылған 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2009 
 

Алғы сөз  
 
Оқытушы пәнінің оқу-әдістемелік кешенін әзірлегендер: 
т.ғ.д., профессор Б.А. Жәутіков   
т.ғ.к., доцент П.М. Кельмагамбетова 
т.ғ.к., доцент Г.Г. Таткеева 
 
ассистент О.К. Махамбетов 
 
 
 
Энергетика кафедрасының отырысында талқыланған  
  
№ ____     хаттама «______»  __________  2009ж     
 
   
 
 
Кафедра меңгерушісі______________   
 «______» __________ 2009ж. 
                    
 
 
 
Энергетика,  байланыс  және  автоматтандыру  факультетінің  оқу-әдістемелік 
бюросымен мақұлданған  
 
№ ______     хаттама  «______» __________ 2009ж.  
 
Төрағасы ______________   «______» __________ 2009ж. 
 
 
 
 
      МІ және Г кафедрасымен келісіледі 
 
Кафедра меңгерушісі ______________  
«______» __________ 2009 ж. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
1 Оқу жұмыс бағдарламасы  
 
1.1
 
Оқытушы туралы мәліметтер және байланыстық ақпарат 
Жаутиков Бахыт Ахатұлы, т.ғ.д., профессор, ЭБА факультетінің деканы 
Таткеева  Галина  Галимзяновна,  т.ғ.к.,  доцент,  энергетика  кафедрасының 
меңгерушісі. 
Кельмагамбетова  Паруза  Маукебаевна,  т.ғ.к.,  энергетика  кафедрасының 
доценті. 
Махамбетов Олжас Казыбекович, энергетика кафедрасының ассистенті 
Энергетика  кафедрасы  ҚарМТУ-дың  негізгі  корпусында  орналасқан, 
Бульвар Мира 56, 109 аудитория, байланысу  телефоны 565932. 
 
1.2 Пәннің еңбек сыйымдылығы    
Сабақтардың түрі 
Қосылған 
сағаттар саны 
Оқыту
 формасы
 
Семестр
 
Кредиттердің
 саны
 
лекциялар
 
Практикал
ы
к 
сабақтар
 
Зертханалық
 
сабақтар
 
ОСӨЖ 
сағаттары
ның саны
Барлы 
ғы 
сағат 
тар 
саны 
СӨЖ
 сағаттар
 саны
 
Жалпы
 сағаттар
 саны
 
Бақылау
 түрі
 
Күндізгі 


15       - 
15 
      30 
     60 
30 
90 
Емтихан 
Сырттай 


6        - 


12 
78 
90 
Емтихан 
Сырттай-
қысқар-
тылған 
3 2  6  - 


10  80  90  Емтихан 
 
1.3
 
Пәннің сипаттамасы 
 «Электротехника  және  электроника  негіздері» » пәні  үздіксіз  дамыған 
және  пәннің  жаңа  мәліметтерін  байытуға  негізделген  базалық  пәндердің 
циклына кіреді. 
 «Электротехника  және  электроника  негіздері»  пәнінің  оқу-әдістемелік  
бағдарламасы 050713 «Көлік,  көлік  техникасы  және  технологиялары» 
бакалавриат мамандығының ММБС-ке сәйкес жасалған. 
 
1.4 Пәннің мақсаты  
Арнайы  пәндерді  оқытудың  негізі - электр  техникалық  саласы  жағынан  
студенттерді дайындау осы пәнді оқудың мақсаты болып келеді. 
Оқу нәтижесінде 050713 «Көлік, көлік техникасы және технологиялары»  
мамандығының    студенттері  осы  пәннің  МЕСТ-ке  сәйкес  электр  тізбегіндегі 
тұрақты және ауыспалы процестерді, әрекет принциптарын және негізгі электр 
машиналардың мінездемелерін, құралдарды және қазіргі заманғы өнеркәсіптік 
электроника құрылғыларын және микроэлектроникасын білулері қажет. 
 

 
1.5 Пәннің міндеттері 
Пәннің  міндеттері  мынадай:  табысты  және  сауатты  шешімдерді  табу 
үшін  әртүрлі  электротехникалық  құрылғыларында  процестердің  сапалы  және 
сандық жақтары негізінде студентті дайындау. 
Берілген пәнді оқу нәтижесінде студенттер міндетті: 
– электрлік обьектілердің құрылысы туралы; 
–  электр  желілерінің  элементтеріндегі  жұмыс  істеу  принциптері  туралы 
түсінікке ие болуға; 
- электротехника және электроника негіздерінің теориясын білу;  
–  теоретикалық  электротехниканың  негізгі  заңдарын,  есептеу  әдістерін 
және  құбылысты  экспериментальды  зерттеуін,  электрлік  және  магнитті 
процестерді білуге; 
– электрлік сұлба құруды және оқуды; 
– зерттелетін электротехникалық қондырғыларды математикалық модулін 
өңдеуді,  жұмыс  режимін  және  электромагнитті  қондырғылар  мінездемесін 
талдау істей білуге; 
–  электр желілерін есептеу және басқару;  
–  реальді  электрлік  сұлба  жинақтау  кезінде,  эквивалентті  ығыстыру 
сұлбасымен  оларды  модильдеу  және  соңғы  есептерді,  оның  ішінде  ЭВМ 
көмегімен модильдеу практикалық дағдыларды меңгеруге. 
 
1.6 Айырықша деректемелер  
Берілген  пәнді  оқу  үшін  келесі  пәндерді  (бөлімдерді  (тақырыптарды) 
көрсетумен) меңгеру қажет: 
Пән 
Бөлімдердің аттары 
1. Жоғарғы математика 
Дифференциалды 
және 
интеграл 
есептеу 
негіздері.  
2. Физика  
Электростатика. Электромагнетизм, тұрақты және 
ауыспалы ток.  
 
1.7 Тұрақты деректемелер  
«Электротехника және электроника негіздері» пәнін оқу кезінде алынған 
білімдер  келесі  пәндерді  автоматты  басқарудың  негізі  теориясын, 
теплотехнологиялық  процестермен  және  қондырғылармен  автоматты  басқару 
жүйесін,  теплотехнологиялық  және  қондырғылармен  автоматтандырылған 
басқару жүйесін меңгеру барысында қолданылады. 
 
 

1.8 Пәннің мазмұны  
1.8.1  Сабақтар  түрі  бойынша  пәннің  мазмұны  және  оның  еңбек 
сыйымдылығы  
Сабақтардың түрлері бойынша еңбек 
сыйымдылығы, сағ 
№ 
п/п 
Бөлімнің (тақырыптың) атауы 
Лекция
лар 
Прак-
тика-
лық 
Зерт-
хана-
лық 
ОСӨЖ
СӨЖ 

Тұрақты токтың  электр тізбегі  
1/1/1 


2/-/- 
2/7/7 

Бір  фазалы  синусоидалы  токтың 
электр тізбегі 
1/1/1 


3/-/- 
3/7/7 

Үш фазалық электр тізбек 
2/1/1 


3/-/- 
3/7/7 

Сызықтық 
электр 
тізбегіндегі 
алмасу процессі 
1/-/- 


2/-/- 
2/7/7 

Магнит тізбектер 
1/1/1 


3/-/- 
3/7/7 

Бір фазалы трансформатор  
2/-/- 


2/-/- 
2/7/7 

Тұрақты токтың электрлік 
машиналары 
1/-/- 


3/-/- 
3/7/7 

Асинхрондық, синхрондық 
машина  
1/-/- 

4/1/1 
2/-/- 
2/7/7 

Жартылай өткізгіштік құралдар 
1/-/- 

4/1/1 
2/-/- 
2/5/7 
10 
Күшейткіштік күрілдеуіктер 
2/1/1 

4/2/1 
2/-/- 
2/5/7 
11 
Импульстік және сандық 
қондырғылар 
1/-/- 

3/2/1 
3/-/- 
3/6/5 
12 
Сан, кодтау және арфиметикалық 
информация 
1/1/1 


3/-/- 
3/6/5 
 
БАРЛЫҒЫ: 
 15/6/6 

15/6/4 
30/-/- 
30/78/80 
 
1.9 Негізгі  әдебиет тізімі: 
1. Электротехника:Учеб. пособие для вузов. Под ред. В.В.Пантюшина. – 
М.:ВШ.,1976. 
2. Основы промышленной электроники: Учеб. для неэлектротехнических 
спец. вузов. Под. Ред. В.Г.Герасимова. - М.,:ВШ, 1987. 
3.  Прянишников  В.А.  Электроника.  Санкт-Петербург.: «Корона  принт.», 
2000. 
4. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: М.: АCADEMA, 2005. 
5.  Данилов  И.А.  Общая  электротехника  с  основами  электроники:  Учеб. 
пособие -  М. :ВШ, 2005. 
6. Лочин В.И. Электроника.-М.:ВШ,2005. 
7.  Сборник  задач  по  электротехнике  и  основам  электроники.  Под  ред. 
В.С.Пантюшина-М.:ВШ,1979. 
8.  Задачник  по  теории  линейных  электрических  цепей,  Шебес  М.Р.  М.: 
«Высшая школа», 1982. 
 
1.10 Қосымша әдебиет тізімі 
1. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Бессонов 
Л.А. М.: Гардарики,  2006. 
2. Сборник задач по ТОЭ. Под ред. Л.А.Бессонова, - М.:ВШ. 2000 
 

 
1.11  Студенттердің білімдерін бағалау  белгісі. 
Пән  бойынша  емтихан  бағасы  аралық  бақылау (60% дейін)  және 
қорытынды аттестаттау (емтихан) (40% дейін) бойынша үлгерімнің ең жоғары 
көрсеткіштерінің сомасы ретінде анықталады және кестеге сәйкес  100% дейін 
мәнді құрайды.  
Әріптік баға бойынша 
бағалау 
Сандық 
бағалау 
эквивал
енттері 
Меңгерілген 
білімдердің 
проценттік 
мәні 
Дәстүрлі жүйе бойынша бағалау 
А 4,0 
95-100 
А- 3,67 
90-94 
өте жақсы 
 
В+ 3,33 
85-89 
                       В 3,0 
80-84 
                       В- 2,67 
75-89 
жақсы 
С+ 2,33 
70-74 
                       С 2,0 
65-69 
                       С- 1,67 
60-64 
D+ 1,33 
55-59 
                       D 
1,0 
50-54 
             қанағаттанарлық 
                       F 

0-49 
қанағаттанарлықсыз 
 
Аралық  бақылау  оқытудың 7-ші  және 14-ші  апталарында  жүргізіледі 
және бақылаудың келесі түрлерінен шыға отырып, ұйымдастырылады:  
Оқудың академиялық кезеңі, апта 
Бақылау
 түрі
 
%-
тік
 мәні
 
1 2 3 4
5 6 7  8 9 10
11
12  13  14 15 
Барлығы
, % 
Қатысу  0,2 * 


* * * * * * * * * * *  * 3,0 
Лекция 
конспектісі 
6,0 
 
 
 
  
 
*  
 
    *  12,0 
Практика 
сабақтарды 
есептеу  
15,0 
 
 
 
  
 
*  
 
    *  30,0 
Жазбаша 
жауап алу 
5,0 
 
 
 
  
 
*  
 
    * * 
15,0 
Емтихан    
 
 
  
 
  
 
        
 
40 
Барлығы 
(аттестация 
бойынша) 
 
 
 
 
   
30
 
     30
 
 
60 
Барлығы 
    
 
 
     
       100 
 
1.12  Саясаят және рәсімдер 
 «Электротехника  және  электроника  негіздері»  пәнін  зерделеу  кезінде 
ережелерді сақтауды сұраймын: 
1. Сабаққа кешікпеу . 
 

2.  Сабақты  орынды  себепсіз  босатпау,  ауырған  жағдайда – анықтаманы, 
басқа жағдайларда түсіндерме хатты ұсынуға сұраймын. 
3.  Оқытушының  барлық  бұйрықтарын  шексіз,  ықыласты  және  сөзсіз 
орындау, сонымен қатар зертханалық жұмыстарды орындаған кезде зерттейтін 
зертханалық құрылғыларының қасында болу. 
4. Қауіпсіздік техника ережелерін  сақтау. 
5. Оқу процесіне белсене қатысу. 
6.  Курстастармен  және  оқытушылармен  шыдамды,  ашық,  қалтқысыз 
және тілектес болу. 
 
1.13 Оқу-әдістемелік қамтамасыз етілушілік 
Даналар саны 
Автордың 
аты-жөні 
Оқу-әдістемелік 
әдебиеттің атауы 
Баспа, басылып 
шығатын күні 
кітап-
ханада
кітап-
ханада 
Негізгі әдебиет 
1Касаткин А.С. 
Немцов М.В. 
Электротехника 
М.: ACADEMA 
2005 
- - 
2 Данилова А.  
Иванов П.И. 
Общая электроника с 
основами электроники 
 
М:ЖМ, 2000 
2 1 
Қосымша әдебиет 
3 Кельмагамбетова 
П.М.,  
Айкеева А.А. 
1  Электр тізбектері  
«Электр  техника»  пәні 
бойынша 
зертханалық 
жұмыстарды  орындауға 
арналған 
әдістемелік 
нұсқаулар 
КарМТУ 
Караганда. 2005. 
– 49 бет. 
- - 
4 Кельмагамбетова 
П.М. 
Кондратков А.А. 
Биличенко А.П. 
Югай В.В. 
Методические указания к 
практическим занятиям и 
СРС 
по 
дисциплине 
«Электротехника» 
КарГТУ 
Караганда, 2006, 
- 55 бет. 
30 120 
 
 

2 Пән бойынша тапсырмаларды орындау және тапсыру кестесі    
Бақы-
лау 
түрі 
Тапсырманың 
мақсаты және 
мазмұны 
Ұсынылатын 
әдебиет 
Орындалу 
ұзақтылығы 
Бақылау 
түрі 
Тапсыру 
мерзімі 
№1 
Зертха-
налық 
жұмыс-
ты 
қорғау 
Тақырып  бойынща 
әдебиетті 
таңдау 
және 
бақылау 
сұрақтарына жауап 
беру  
Негізгі және 
қосымша 
әдебиеттердің 
барлық тізімі 
2 апта 
Ағымда-
ғы 
2 апта 
№2 
Зертха-
налық 
жұмыс-
ты 
қорғау 
Тақырып бойынща 
әдебиетті таңдау 
және бақылау 
сұрақтарына жауап 
беру 
Негізгі және 
қосымша 
әдебиеттердің 
барлық тізімі 
2 апта 
Ағымда-
ғы 
4 апта 
№1Жаз-
баша 
сауал-
нама  
Өткен тақырыптар 
бойынша өзін өзі 
тексеруге арналған 
сұрақтарға жауап 
беру  
Негізгі және 
қосымша 
әдебиеттердің 
барлық тізімі 
5 апта 
Аралық 7 
апта 
№3 
Зертха-
налық 
жұмыс-
ты 
қорғау 
Тақырып бойынща 
әдебиетті таңдау 
және бақылау 
сұрақтарына жауап 
беру  
Негізгі және 
қосымша 
әдебиеттердің 
барлық тізімі 
2 апта 
Ағымда-
ғы 
9 апта 
№4 
Зертха-
налық 
жұмыс-
ты 
қорғау 
Тақырып бойынща 
әдебиетті таңдау 
және бақылау 
сұрақтарына жауап 
беру 
Негізгі 
және 
қосымша 
әдебиеттердің 
барлық тізімі 
2 апта 
Аралық 14 
апта 
Емти-
хан 
Пән материалының 
меңгерілу деңгейін 
тексеру 
Негізгі және 
қосымша 
әдебиеттердің 
жалпы тізімі 
8 біріккен 
сағаттар 
Қорытын
ды 
Сессия 
кезеңіңде 
 
 

3 Дәріс конспектісі
 
 
1 бөлім. Тұрақты ток  электр тізбегі (1/1/1 сағат) . 
 
1 тақырып.  Электр тізбек  элементтері 
Дәрістің жоспары:  
1. Электр тізбек туралы  ұғым  
2. Қайнар
 
және электр тізбек қабылдағыштары 
3. Электр тізбек элементтерінің қосылуы 
4. Ом 
және Кирхгоф заң 
 
1-тақырып. Электр тізбек  элементтері. 
Электр  тізбегі  деп,  генерациялауға  арналған,  тапсырулар,  өзгертулер  және  электрлік  энергия  қолдану 
құрылғылар жиынтығын атайды, осы процестер электрлік ток, электр кернеу және электр қозғаушы күш (ЭҚК)  
ұғымдар арқасында жазылады.  
Электр тізбегіне кіретін бөлек құрылғыларды электр тізбегінің элементтері деп атайды . 
Электр тізбек элементтері  электр энергияны генерациялауына арналған, электр энергия көзін атайды, ал  
электр энергияны қолданатын элементтер электр энергиясын қабылдағыштар деп атайды.  
Тізбектің тапсырушы элементтері   көздер және қабылдағыштарды байланыстырады. Сымдардан басқа, 
тапсырушы  элементтерге  бақылау  құралдары  және  басқарулар  жатады , сонымен  қатар  қайта  құрушы 
құрылғылар (трансформатор,түзетуші және т.б.). 
Электр тізбегінің әрбір элементі тізбектен электр энергияны жұту қасиеттеріне және энергияның басқа 
түрлеріне  ауысуына  ие  болады  (қайтымсыз  процес ), өздерінің  магнит  және  электр  өрістерін  еңгізеді, 
энергиялар жиналады және белгілі бір шартта қайтып келеді ( кері процес ). 
Бұл қасиеттердің мінездемесін беру үшін , элемент параметрлерінің ұғымын енгізеді .  
Электр тізбегінен энергияны жұту элементтер қасиеттеріне кедергі параметрлері мінездеме береді және 
оны энергияның басқа түріне ауыстыруын. 
Индукция  параметрі  электр  тоғы  аққан  кезде  өзіне  меншікті  магниттік  өрісін  шығаратын  элементтер 
қасиеттеріне мінездеме береді ( өздік индукция өрісі). 
Элемент  қасиеттерінің  заряд  жинауына  немесе  олармен  электр  өрісін  қоздыруына  сыйымдылық  (С) 
параметрлері мінездеме береді.  
Кедергі  параметрі  тұрақты  ток  үшін R=P/I
2
  және  ауыспалы  тоқ  үшін  r=p/i
2
  мына  формулалармен 
анықталады. 
Кедергінің ХБЖ-гі негізгі  өлшем бірлігін - Ом (Ом ). 
Индукция  параметрі L ток (I, i) арасындағы  пропорционалдық  коэффициенті  және  ағын  ілінісі  болып 
келеді (ψ, ψ
i
): ψ=LI және ψ
i
=Li. Оны өздік индукция коэффициенті деп атайды және ХБЖ-де өлшем бірлігі – 
Генри ( Гн ). 
Сыйымдылық параметрі кернеу және элемент қуаты  арасындағы пропорционалдық коэффициент: q=CU, 
q=Cu .   ХБЖ-де өлшем бірлігі – Фарада (Ф) 
Жалпы жағдайда кез келген нақты құрылғы 3 параметргеде ие болады R, L, C. 
Кедергі,  индукция,  сыйымдылық  параметрлерінің  көмегімен  сипаттауға  болатын  тізбек  элеметтерін 
пассивтік деп атайды. 
Жұмысты  сипаттағанда  ЭҚК-н  еңгізуге  міндетті  тізбек  элементтерін  активтік  деп  атайды.  Активті 
элементтерге барлық энергия көздері кіреді. 
Электр энергия көздерінің негізгі қасиеттері - әр түрлі потенциялдарды бөлек тізбек бөлімдерінде ұстау, 
сонымен  қатар  электрлік  тоғын  тұйықталған  тізбекте  ұстау  және  қоздыру-  оның  электр  қозғаушы  күшімен 
сипатталады. ЭҚК (Е, е) мөлшері ток көзі арқылы өтетін оң зарядты 1Кл мөлшеріне тең энергияны алады.  Егер 
dt уақыт аралығында ауыспалы ток көзі бойынша заряд dq=idt өтсе, онда шапшаң қуаттың нығайтушы көзі p=ei 
тең. Тұрақты ток көзі үшін  P=EI. 
Токтың  көз  бойынша  өтуін  қыздырылған  ішкі  көздің  энергия  жоғалтуымен  қарастырылады.  Бұл 
жоғалтулар Rвн . кедергі параметрімен сипатталады. 
Тек қана бір параметрі бар тізбек элементі идеал деп аталады. 
Идеал электрлік энергия көзі тек қана Е параметріне ие болады, идеал индукциялы элементтің параметрі 
- тек қана L, идеал сыйымдылықтың элемент параметрі - тек қана С , резистілік элемент - бір параметр ғана R. 
Электр  тізбегінің  графикалық  бейнелеуін  сұлба  деп  атайды.  Тізбектің  бірнеше  бейнелеу  тәсілдері  бар: 
натуралды, принципиалды сұлба, алмастыру сұлбасы . 
Электр  техникалық  құрылғылардың  натуралды  бейнелеуі  және  олардың  қосылулары  үлкен  және  еңбек 
сіңіргіштік сызбаларға әкеледі (сурет 1.2) 
Идеал элементтерінің сұлбаларда белгіленуі келесілер : 
 

          а)                            б)                         в)                       г)                     д) 
  
Сурет 1.1   Идеал элементтердің белгілеуі : резистивтілік ( а ), индукциялы ( б ), сыйымдылықты (в), тұрақты 
токтың ЭҚК көзі (г), ауыспалы тоқтың ЭҚК көзі (д). 
 
 
Сурет 1.2 
 
Егер әрбір электр техникалық құрылғыны МЕСТ бойынша ауыстырсақ, оның шартты белгілеулерімен, 
электр  тізбектің  бейнеленуін  аламыз , принципиалды  сұлба  деп  аталатын  (сурет1.3.).  Бұл  сұлба  электр 
техникалық  құрылғылардың  тағайындалуын    және  олардың  әрекеттестігін  көрсетеді , бірақ  есептеген  кезде 
тізбектердің жұмысы оңай емес.  
 
А
V
3
1
2
5
4
  
контур
Ra
Rвн
E
Rv
a
в
1
3
2
5
4
 
       
Сурет 1.3 Принципиалды сұлба                  Сурет 1.4 Алмастыру сұлбасы 
 
Есептеуді      орындау  үшін  әрбір  электр  техникалық  құрылғылардан  идеал  элементтер  арқасында  оның 
алмастыру сұлбасын ұсыну қажет, олардың параметрлері құрылғылардың параметрлері болып келеді . 
Тізбектерде  процестердің  берілгенің  немесе  жақындатуын  суреттеуге  болатындай,  электр  тізбегінің 
алмастыру сұлбасы әртүрлі идеалданған элементтер жиынтығынан түзіледі. 
Алмастыру сұлбасының кескін үйлесімі келесі геометриялық ұғымдармен анықталады : тармақ, түйін , 
контур. 
Тармақ  сұлбалары  бір  немесе  бірнеше  тізбектей  қосылған  элементтерден  түзіледі,  әр  қайсысы  екі 
қорытындыға ие( бас және соңы ), және де әрбір алдынғы элементтердің соңы келесінің басына жалғанады.  
Түйін – үш не одан да көп тармақтардан жалғанған нүкте. 
Контур – бірнеше тармақ арқылы өтетін кез-келген тұйық жол. 
Тізбектің алмастыру сұлбасы ( сурет 1.4) 1.2суретте көрсетілген, үш тармаққа ие 
(а R
v
в; а R
л
 в; а Е R
вн
 R
а
 в). 
Егер  тізбектің  алмастыру  сұлбасының  барлық  элемент  параметрлері  белгілі  болса,  онда 
электротехникалық заңдарды пайдаланып , барлық электр техникалық құрылғылардың электрлік күйін анықтау 
болады . 
 

Электр  өткізгіштіктің  электрондық  теорияларына  сәйкес  металдарда  валенттілік  электрондар 
атомдардан жеңіл бөлінеді , оң иондардан тұрады. 
Иондар кристалдық торкөзін құрастырады. Бос электрондар кеңістікте торкөздер мен атомдар арасында 
қозғалады. 
Электр  өрісі  кернеунің  әрекетінен,  электр  энергия  көзінің  жасауымен,  бос  электрондар  қосымша 
жылдамдықтарға ие болады және бір бағытта орналасады. . 
Жалпы жағдайда тұрақты тоқ электр өрісінің әрекетінен оң және теріс зарядтты реттелген қозғалыстар 
көрсетеді. Оң және теріс зарядтардың қозғалыс бағыттары қарама-қарсы, сондықтан келісіп алу керек, қандай 
зарядтардың  қозғалысын  оң  бағытталған  тоқ  деп  санауға  болады.  Оң  бағытталған  тоқты  оң  заряттардың 
қозғалыс бағыттары деп санайды. Ол бағыт стрелкамен белгіленеді. 
Элементте  оң  бағытталған  тоқ  (сурет 1.5) немесе  тармақтар  өз  бетімен  шығады  және  стрелкамен 
көрсетіледі.  Егер  оң  бағытталған  тоқты  таңдаған  кезде  тап  осы  элементте  тоқ  тізбегінің  жұмыс  уақытын 
есептеу  нәтижесінде  оң  болып  табылады.  Нақты  бағыт  болмаған  жағдайда  оң  бағытқа  қарама-қарсы  
таңдалады. 
 
a
b
Uab
Iab=I
 
 
Сурет 1.5 Белсенді кедергімен R электрлік тармақ 
 
Тізбек сұлбасының элементінде кернеудің оң бағыты  (сурет 1.5) тізбек учаскелеріне арналған, энергия 
көзі болмайтын, токтың оң бағытымен сәйкес келетіндей етіп таңдауды ұсынады және стрелкамен көрсетіледі , 
1.5 суретте  
Потенциалдыда ( Кулоновом ) заряд  өрісі  үлкен  потенциалды  нүктеден  төмен  потенциалды  нүктеге 
дейін  қозғалуға  әрқашан  ұмтылады , нәтижесінде  барлық  потенциалдар  тегістеледі , әр  түрлі  белгілермен 
барлық зарядтар өзара компенсируются және барлық электрлік әсерлер жоғалады . Кулон заңына қарамастан 
теріс зарядтар оң зарядтардан алып тасталынады, процестердің қайсыбірі бар болуы сондықтан қажетті. 
Түрлі  есімді  зарядтарды  бөлуге  ұмтылатын,  Кулон  күштеріне  қарсылық  ететін  күшті,  шеттік  немесе 
кулондық емес деп атайды. 
Шеткі күштердің барысы электротехникалық құрылғылардың жұмысы үшін қажетті . Шеткі күштерсіз 
электротехника бар бола алмас еді. 
Зарядтарды қайта бөлуіне кулондық емес күштердің қатысу саны немесе олардың қозғалысында электр 
тізбек арқылы жұмыс бағаланады, олардың әрекеттері арқылы бірлік зарядты тасымалдау кезінде іске асыруға 
қабілетті. Бұл мөлшерді электр қозғаушы күш (ЭҚК) деп атайды. 
Электр  тізбегінде  кулондық  емес  күштердің  әрекеті  электр  энергия  көзінің  ішінде  орналасқан.  Электр 
тізбектерінің сұлбаларында ЭҚК әрекеті дөңгелекпен бейнеленеді. Дөңгелек ішіне бағытын көрсететін стрелка 
қойылады, оң ЭҚК оң зарядты орналастыруға ұмтылады ( сурет 1.6). 
 
E
a
b
Uab
 
 
Сурет 1.6 Электр энергия көзінің алмастыру сұлбасы 
 
Егер өткізгіш көзін жүкке тұйықтасақ , тоқ тізбек арқылы ЭҚК көзіне бағытталады. 
Оң  бағытталған  тоқ  және  қабылдағыш  кернеулер  сәйкес  келеді , яғни  сыртқы  көз  қысымдарына  оң 
бағытталған кернеу оң бағытталған тоқ көзіне қарама-қарсы. Демек , ішкі көздердегі оң зарядтар бұл уақытта 
потенциалдардың  өсуіне  қарай  бағытталады.  Қабылдағышта  оң  зарядтар  кему  потенциалдарына  қарай 
бағытталады. 
Бөлімдерді тізбектей жалғаған кезде немесе электр тізбек элементтері бөлек  ток оларға біреу. Тізбектей 
жалғанған мына белгіге (сурет 1.7)  сұлба талапқа сай болады, ал , үш элемент кезінде ( мысалы , үш резистор 
кедергімен  R
1
, R
2
, R
3
)  мынандай  ретпен  қосылған : келесі  элементтің  соңы  мен  алдындағы  элементтің  басы 
қосылған, тап осы элементтердің кіріс қысымдары бірінші элементтің басы мен соңғы элементтің аяғы болып 
келеді  (Н1,  К3).  күштенуін  іс  істейді , , Кирхгофтың  екінші  заңына  сәйкес , кіріс  қысымдарының  арасында 
кернеу U әрекет етеді, бөлек элементтерде кернеу құлауының соммасына тең. (бөлімдерде): 
U= U
1
 + U
2
 + U
3
 = IR
1
 + IR

+ IR
3

        U = I(R
1
 + R
2
 + R
3
) = IR;  
(1.1) 
    
 
 
 
   R= R
1
 + R
2
 + R
3

 
 

U1
I
H1
K1
R1
U2
H2
K2
R2
U3
H3
K3
R3
U
H1
K3
R
I
a)
б)
 
 
Сурет1.7 Тізбектей жалғау 
 
      Бөлімдерді параллель жалғау кезінде немесе бөлек элементтердің тізбектері, олардың барлығы бір 
түйінге жалғанған, яғни бір кернеудің әрекетінде болады.  
 
 
U
H
K3
R2
R1
R3
I3
I2
I1
H3
K
K2
H2
K1
H1
I
H
R
K
I
 
 
Сурет1.8 Параллель жалғау 
 
   Паралель жалғанған мына белгіге (сурет 1.8) сұлба сай болады, ал , үш пассивті элементтердің басы 
(мысалы, үше резистор) кедергімен R1, R2, R3 түйінде жалғанған Н, ал соңы К түйінінде. Түйін нүктелерінің 
арасында кернеу әрекет етеді  U=U
1
=U
2
=U
3

     Пассивті  элементтерді  паралель  жалғаған  кезде  есептеуде  тармақтардың  өткізгіштігін  қолдану 
ыңғайлы.  Дәл  осы  жағдайда  өткізгіштер  g
1
=1/R
1
; g
2
=1/R
2
; g
3
=1/R
3
,  ал  тармақтағы  токтар  I
1
=Ug
1
; I
2
=Ug
2

I
3
=Ug
3
 жалпы  тоғы  тармақ 
тоқтарының соммасына тең және дәл осы
не бағытталған: 
g
2
 + Ug
3
 
I = U(g
1
 + g
2
 + g
3
) = U; 
(1.2) 
де g = g
1
 + g
2
 + g
3

н  ауыстыруға  болады ( 
эквива
м      келесі  заңды  орнатты:  өткізгіштер  соңында  потенциалдар  айырымы  өткізгіштегі  тоққа 
пропорционал 
 
U = Ri.                                                                                 (1.3) 
ктрлік кедергі деп атады. Ол ұзындыққа түзу пропорционалды 
және өткізгіш қимасына кері пропорционалды : 
 
R = ρl/S, 
             (1.4) 
 материалдың салыстырмалы кедергісі,  


Кирхгофтың  бірінші  заңына  сәйкес , I топтың  тармақтарының ( элементтері )
 жағдайда  Н түйінінен К түйіні
I = I
1
 + I
2
 + I
3
 = Ug
1
 + U
Г
 
Параллель жалғау үшін пассивті элементтер санының (п) ұқсас айтылғандарын жазуға болады . Жалпы 
ток  мағыналарын  сақтау  кезінде    пассивті  элементтердің  эквиваленттік  өткізгіштіктерінің  барлық  әрекеттері 
арқылы    жалпы  өткізгіштігі g. Сондықтан  пассивті  элементтер  тобын  бір  элементпе
ленттікпен ) және қарапайым сұлбаны алуға болады ( сурет 1.8,б), онда R = 1/g. 
Металл сымдармен көп санды элементтер негізінде, әртүрлі ұзындықпен, қимаға және материалға, неміс 
ғалымы  С.С.  О
 
Ом пропорционалдық коэффициентті эле
 
ρ - өткізгіш орындалған
l –өткізгіш ұзындығы
S –өткізгіш қимасы. 
 

Мөлшерді, кері кедергіні, өткізгіштік деп атайды: 
 
                (1.5) 
үзу 
сызық
бектерінің  негізгі  заңдары  болып  саналады . Көптеген  тәжірибелердің 
негізін
інші  заңына  сәйкес  сұлбаның  кез-келген  түйініне  келетін  токтардың  алгебралық 
қосындысы нөлге тең: 
                                    (1.6) 
 
 
С
ік кедергісі 
с  таңбасы  түйіннен  бағытталғандар 
жазыл
к түйіні
I
1
 + I
2
 + I
4
 = I
3
 + I
5

 
 
 
ші  заңына  сәйкес  кез-келген  тұйық  контурдың  бойындағы  кернеулердің  алгебралық 
қосындысы нөлге тең:  
. Кернеу плюс таңбасымен жазылады және минус таңбасымен - қарама-қарсы 
бағыт
кіретін,  резистивтік  элементтердегі 
кернеудің алгебралық қосындысы ЭҚК-тің алгебралық қосындысына тең  
 
                                                                      (1.7) 
 , 
n – контурдағы ЭҚК саны . 
g = 1/R. 
ХБЖ-де кедергінің негізгі өлшем бірлігі - Ом ( Ом ); өткізгіштікі - сименс ( См ). 
Электрлік мінездеме U=f(I) вольтамперлік мінездеме деп аталады . Егер ол  өткізгіштер үшін иілген т
 (сурет 1.9) болса, Ом, тізбек заңына бағынатын, осы өткізгіштен құралғанды сызықтық деп атайды.  
Кирхгофтың  екі  заңы  электр  тіз
де екі заң анықталған болатын . 
Кирхгофтың  бір



п
к
к
I
1
0
 
 
 
урет 1.9 Сызықтық кедергінің Вольтметрл
н  жазылады , ал  мину
 үшін(сурет 1.10) 
 
түйінге  бағытталған  токтар  плюс  таңбасыме
ады . Мысалы ,тізбе
 
 
 
 
 
 
 
 

Сурет 1.10 
Кирхгофтың  екін


m
к
U
0
 

к 1
m – контурдың бөлім саны
талған немесе керісінше . 
Тізбекке  арналған , ЭҚК  көзі  және  резистивтілік  элементтер 





n
к
к
m
к

E
U
1
1
 
m - резистивтік элементтер саны
 

Жеке  жағдайда  контурға  тізбектің  бір  тармағы  кіре  алады,  сондықтан  ол  тізбектердің  сыртықы 
тармақтарында тұйықталады (сурет 1.11) 
 
R
E
U
I
 
 
Сурет 1.11 
Сурет 1.11 
Бұл жағдайда: 
RI – U = E 
Немесе 
I = (U = E)/R 
Алынған теңдеу ЭҚК көзінің тармақтары үшін қайнарымен талдап қорытылған Ом заңы 
 
   (сурет 1.12 а) бір энергия көзі бар электр тізбегінің сұлбасы көрсетілген (Е, R), ал пассивті элементтер 
тобында  тібектей  және  параллель  жалғанған  тармақтарды  көрсетуге  болады.  Ұқсас  тізбектерді  есептеу  үшін 
сұлбалардың  өзгерту  әдісін  қолданады  (тоқтатудың),  нәтижесінде  олар  қарапайым  түрге  келеді . Болжайық ,  
мына тізбекке пассивті элементтердің кедергілері белгілі, ЭҚК Е . Әрбір элементтің кернеуін, ток және барлық 
тізбектерді табу керек.  
Сұлбаны  өзгерту  бұл  жағдайда  үшінші  тармақтан  басталады,  элементтері    R3  және  R4 тізбектей 
жалғанған,  бір  кедергіні  алмастырғанда R34 = R3+R4 қарапайым  сұлба  аламыз ( сурет 1.12).  Мына  сұлбада 
элементтері    R2    және R34 паралель  жалғанған  .Оларды  да  эквиваленттік  кедергімен  ауыстырамыз    R234 
өткізгіштерді  қосып  g
2
 = 1/R2и  g
34
=1/R34 g
234
 =  g
2
 + g
34
; R234= 1/g
234
.қарапайым  схема  тағы  көбірек 234. 
Ауыстырудан  кейін  барлық  элементтері  тізбектей  жалғанған  өте  қарапайым  сұлба  аламыз ( сурет 1.12,в ), 
қайсыда барлық элементтер жүйелі қосылған .  
Тізбектің ішкі бөлімінің жалпы кедергісі ( эквиваленттік ) R=R1 R234+R5 Осындай ауыстыру қарапайым 
сұлбаға алып келеді ( сурет 1.12,г), онда ток  
I
1
 = E/( R
вн
.+R) 
 
Сұлба  бойынша ( сурет 12) бірінші  және  екінші  тармақтағы  токтарды  есептеу  үшін  түйін  нүктелерінің 
арасынан кернеуді табамыз Uав = I2R234 
Токтар I
2
 және I
3
  I2= Uаб/R34, I3=Vав/R2 тең 
Есептегеннен кейін кернеуді табамыз: 
U1 = R1I1; U
5
 = R5I1, 
Uab+U + U
1
 + U
5
 = E – RвнI=U 
 
Жалпы  жағдайда  электр  тізбегінің  ауыстырмалы  сұлбасында  тармақ p және  түйін q болады.  Сұлбаны 
есептеу  үшін  Кирхгофтың  бірінші  заңы  бойынша  байланысты  емес  теңдеулер  құруымыз  керек (q-1) және 
Кирхгофтың  екінші  заңы  бойынша  теңдеу  құрамыз  (р-q+1).  Осы  теңдеулерге  байланысты  түйіндерді  және 
контурларды байланысты емес деп атайды.  
Кирхгофтың  бірінші  заңы  бойынша  байланысты  емес  теңдеулер  саны  түйін  санынан  бір  санға  азырақ, 
себебі  әр  тармақтың  тоғы түйінмен  жалғау  үшін  теңдеулерге  әртүрлі  белгілермен  кіреді.  Барлық  түйіндердің 
қосылған теңдеулерінің алгебралық қосындысы нөлге тең. 
 
 
 

E
R1
R3
R4
R2
R5
r
I1
I3
I2
a
b
U
E
R1
R2
R5
r
I1
I3=I4
I2
a
b
U
R34
E
R1
R234
R5
r
I1
I2
a
b
U
E
R1
R
r
I1
a
b
U
a)
б)
в)
г)
 
 
                                                              Сурет 1.12 
 
 
Мысал ретінде тізбек есептеулерін, ( сурет 1.13) көрсетілген алмастыру сұлбасын   және де түйін q = 2 , 
тармақ р = 3 tq қарастырады. 
R1
E1
R2
E2
R3
E3
1
2
I3
I2
I1
 
 
                                                            Сурет 1.13 
 
Байланысты емес контурлар саны p-q+1=2 
Оң бағытталған тармақтардың токтарын  өз бетімен таңдаймыз. I1, I2, I3. Бұтақтардың токтардың бағыт 
положительнесін. 1, I 2, I 3. Бірінші заң бойынша  бір теңдеу құрастырамыз , мысалы түйін үшін (а) 
-I1-I2+I3=0 
Және Кирхгофтың  екінші заңы бойынша - екеу , мысалы контур үшін 1 және 2 
R1I1 + R2I2 =E1 - E2; 
-R2I2 + R3I3 = E2 - E3. 
 
Осы үш теңдеулердің шешімі тоқтардың мағынасын береді I1, I2, I3. 
Ом және Кирхгоф заңдарының көмегімен кез келген электр тізбегінің жұмыс уақытын есептеуге болады. 
Бірақ та теңдеулердің жүйе реті үлкен болуы мүмкін. Есептеулерді оңайлату үшін әдістерді қолданады: контур 
тоқтары, түйін потенциалдары, эквиваленттік генераторлар және т.б.  
Бұл әдістердің барлығы Ом және Кирхгоф заңдарына негізделген. 


  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18


©emirb.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал