«Электроника ва схемалар 1» фанидан оралик назорат саволлари

Hisoblash qismi
1-rasmda tasvirlangan elektr zanjiri uchun berilganlar :
generator kuchlanishi U_g; generator chastotasi F; rezistor qarshiligi R; kondensator sig'imi C.
Hisoblash: Zanjirdagi ta'sir etuvchi tokning qiymati; U_g generator kuchlanishi va tok I orasidagi faza siljishi; U_r rezistordagi kuchlanish; U_c kondensatordagi kuchlanish. Hisoblash natijalarini 1-jadvalga kiriting.
U, I, U_r ,U_c, lar aks etgan vektor diagrammasini quring.

1-rasm.Ketma-ket ulangan RC zanjir parametrlarini hisoblash uchun sxema.

1-jadval
U_g= JN V ,R = 5 kОm , С = 5 nF bo'lganda RC zanjir parametrlarini hisoblash

F , kHz	0,5	1	2	5	10	20	50
I, mA
φ, daraja.
UR,v
UC,V

Tajriba qismi
Tajriba qismida quyidagilar bajarilishi shart:

1. Generator chastotasining har xil qiymatlarida (R va C doimiy) RC zanjirning elementlaridagi kuchlanishni o'lchang;

   
   

2. Generator chastotasining har xil qiymatlarida (R va C doimiy) RC zanjirning kuchlanishi va RC zanjirning toki orasidagi fazalar siljishini o'lchang;

   
   

3. Tajriba natijalarini hisoblash natijalari bilan taqqoslang va o'tkazilgan hisoblashlarning to'g'riligiga ishonch hosil qiling;

   
   

4. Zanjirning R va C elementlaridagi kuchlanishni o'lchang (generator chastotasi o'zgartirilmaydi);

   
   

5. RC ning har xil qiymatlarida RC zanjirdagi kuchlanish va RC zanjirdagi tok orasidagi fazalar siljishini o'lchang (generator chastotasi o'zgartirilmaydi).

   
   

2-rasmda o'lchashlar o'tkazishning prinspial sxemasi keltirilgan. Past chastotali generator (G₂ chiqish «0 dB» ) past chastotali generator garmonik tebranishlar manbai hisoblanadi. PV₁ voltmetr U_g generatorning chiqish kuchlanishini o'lchash uchun ishlatiladi. PV₂ voltmetr U_r rezistordagi kuchlanish o'lchaydi:

2-rasm. O'lchashlarni o'tkazishning prinspial sxemasi (variant 1)
Qurilma elementlarini ulash 3-rasmda keltirilgan. Kuchlanishni o'lchashda xatolik kamroq bo'lishi uchun PV₁ va PV₂ voltmetrlarni umumiy nuqtaga ulash kerak («Laboratoriya qurilmasining texnik tavsifi» ga qarang).
3
-rasm.Qurilma elementlarining ulanish sxemasi
PV₁ voltmetrning o'lchash chegarasini 20 V, PV₂ voltmetrni esa 20 Vga o'rnating (o'lchashlarni o'tkazish jarayonida boshqasiga o'zgartirish mumkin). Voltmetrlarning ish rejimini o'zgartirish tumblerini (LL) o'zgaruvchan kuchlanishni o'lchash holatiga o'rnating. Past chastotali generator chiqish kuchlanishini rostlagichini soat miliga qarshi oxirigacha burang. Yig'ilgan sxemani o'qituvchiga ko'sating. Yig'ilgan sxemani o'qituvchi tekshirgandan so'ng qurilmani ulang. Past chastotali generatorning U_g= 3 V qilib o'rnating keyinchalik ushbu kattalikni doimiy qilib ushlab turing.
2-jadvalda keltirilgan qiymatlarga muvofiq generator chastotasini o'rnating PV₂ voltmetrning hamda fazometrning ko'rsatishini jadvalga kiriting. Тоk I ning qiymatini hisoblang va ularni 2-jadvalga kiriting.
2-jadval
U_g= 3V, R=5 kОm, С=5 nF bo'lganda tajriba natijasida olingan RC zanjir parametrlarining qiymatlari.

F , kHz	0,5	1	2	5	10	20	50
ur,v
I, mA
φ1,daraja.
uc,v
φ2 , daraja.

O'lchashlar so'ngida past chastotali generator chiqish kuchlanishi rostlagichini soat miliga qarshi oxirigacha burang.

U_c kondensatordagi kuchlanish qiymatlarini olish uchun 4-rasmga muvofiq o'lchash sxemasini o'zgartirish zarur. Bu bilan zanjir rejimi o'zgarmaydi, lekin PV₂ voltmetr kondensatordagi kuchlanishni, fazometr esa generatorning chiqish kuchlanishi va kondensatordagi kuchlanishlar orasidagi fazalar siljishini ko'rsatadi.

4-rasm. O’lchasharni o’tkazishning prinspial sxemasi.

5-rasm. Qurilma elementlarining ulanish sxemasi
O'qituvchi tomonidan yig'ilgan sxema tekshirilgandan so'ng past chastotali generatorning chiqish kuchlanishini U_g= 3 V qilib o’rnating. Keyinchalik ushbu kattalikni o'zgartirmasdan ushlab turing. 2-jadvalda keltirilgan qiymatlarga muvofiq gen­erator chastotasini o'rnatib Uning qiymatini ( PV₂ volmetr ko'rsatishi bo'yicha) va fazometr φ₂ ning ko'rsatishini 2-jadvalgan kiriting. O'lchashlar oxirida past chastotali generatorning chiqish kuchlanishi roslagichini soat mili yo'nalishiga qarshi oxirigacha burang. 1 va 2 jadvaldagi ma'lumotlarni taqqoslang. Oldin o'tkazilgan hisoblashlar natijalarini tekshiring.
5 nF lik kondensator o'rniga zanjirga 10 nF lik kondensatorni ulang.
Past chastotali generatorning chastotasini F = 5 kHz qilib o'nating. Past chasto­tali generatorning chiqish kuchlanishini 3V qilib o'rnating. PV₂ voltmetr va fazometrning ko'rsatishlarini 3-jadvalga yozing. Тоk I ning qiymatini hisoblang va 3- jadvalga kiriting.
Past chastotali generatorning chiqish kuchlanishi rostlagichini soat miliga qashi oxirigacha burang. Zanjirga 10 kОm lik va 5 nF lik kondensatorni ulang.
3-jadval
5 kHz va har xil R va С larda RC zanjirni parametrlarini tajriba natijasida oling

	R = 5 kОm С = 10 nF	R = 10 kOm C= 5 nF
UR,v
I, mA
φ1,daraja.
UC,V
φ2, daraja.

Past chastotali generator chiqish kuchlanishini U_g= 3 V qilib o'rnating. PV₂ voltmetr va fazometrning ko'rsatishlarini 3-jadvalga kiriting. Тok I ning qiymatlarini hisoblang va ularni 3-jadvalga kiriting. 2 va 3 rasmlarga muvofiq o'lchash sxemalariga qayting. R = 10 kOm, С = 5 nF bo'lganda o'lchashlarni o'tkazing. Natijalarni 3-jadvalga kiriting. R = 5 kОm, С = 10 nF bo'lganda o'lchashlarni o'tkazing. Nati­jalarni 3-jadvalga kiriting.

5 kHz li chastotaga mos keluvchi 3-jadvaldagi tajriba natijalarini 2-jadvaldagi ma'lumotlar bilan taqqoslang. Zarur xulosalar chiqaring.


2.Ketma-ket ulangan RL-zanjiridagi garmonik tebranishlar rejimlarini tadqiq qilish
Elektr zanjirining kompleks qarshiligi;
,
Bu yerda Z- kompleks qarshilikning moduli, φ - kompleks qarshilikning argumenti.
Zanjirning kompleks qarshiligini algebraik ko'rinishda ham yozish mumkin: Z = R + jX ,
Bu yerda R - qarshilikning faol tashkil etuvchisi; X – qarshilikning reaktiv tashkil etuvchisi. R = Z ^. cos φ ; Х = Z ^. sin φ ; ;
Ideal rezistorning kompleks qarshiligi Z_r=R haqiqiy hisoblanadi. Uning argumenti nolga teng. Ideal induktivlikning kompleks qarshiligi +90° argumentli
son bilan mavhumdir. Z_L = jX_L ,
Bu yerda X_L-induktiv qarshilik bo'lib, chastotaga mutanosibdir:

Ideal induktivlikning qarshiligi uning reaktiv qarshiligi bilan mos tushadi;

X=X_L
Real induktiv chulg'ami orqali tok oqib o'tayotganda energiyaning kamayishiga olib keladi. Real induktiv chulg'amidagi energiya isrofni ketma-ket ulangan o'rnini bosuvchi sxemani e'tiborga olib, unda ideal induktivlikni L ga ketma-ket ulangan R, yo'qotish qarshilikli rezistor ulangan sxemani tasavvur qilish mumkin (l-rasm). Shuning uchun real induktiv cho’lg'amning kompleks qarshiligi nafaqat mavhum balki haqiqiy tashkil etuvchilarga ham ega:
Z_L = R_L + jX_L

l-rasm. Real induktiv cho’lg'amli o'rnini bosuvchi sxema

5. 
   Elektr zanjirlarining asosiy passiv elementlari va ularning ideal va real modellari.
   

1. Elektr zanjirlari deb, elektr toki hosil qiluvchi va uni olinishini ta`minlash uchun berk yo`l hosil qiladigan qurilmalar yig`indisiga aytiladi.

   
   

Elektr zanjiri, asosan elektr energiyasining manbai YE elektr energiyasi iste`molchisi-R, birlashtiruvchi simlar hamda zanjirni ulab-uzish uchun moslama (ulagich) - U kabi elemetlardan tashkil topgan (1-rasm).

1-rasm. Elektr zanjiri.
Manbada boshqa tur energiya (issiqlik, mexanik, kimyoviy va shunga o`xshashlar) elektr energiyasiga aylanadi. Elektr energiyasini hosil qiluvchi turli manbalarning shartli belgilanishi quyidagicha:

• EYUK;
  

• Galvanik elementlar yoki akkumulyator batareyalari;
  

• Ketma-ket ulangan galvanik elementlar;

  
  

• Termometrlar;

  
  

• Fotoelement;

  
  

• O`zgarmas tok mashini generatori;

  
  

• O`zgaruvchan tok elektr mashina generatori.

  
  

Elektr energiya ist`yemolchilarda boshqa tur energiyalarga aylanadi. Elektr energiya iste`molchilari sxemalarda quyidagicha belgilanadi:

• Zaryadlanuvchi akkumulyator;

  
  

• O`zgarmas tok dvigateli;

  
  

• Elektr peni;

  
  

• Chuglanma lampa.

  
  

Elektrotexnik qurilmalarni ulab uzish uchun kommutatsion (qurilmalar) apparatlar ishlatiladi (uzgichlar, ulagichlar, tumblerlar, va sh. o`.). Elektr zanjirlarini kommutatsion apparatlari quyidagicha belgilanadi:

• Bir qutbli (uzgich);

  
  

• Pereklyuchatel;

  
  

• 3 fazali ulagich (rubilnik).

  
  

2-rasm. Sodda o`zgarmas tok zanjiri
Zanjirdan o`tayotgan elektr tokining qiymati yoki kuchi o`tkazgichning ko`ndalang kesimidan vaqt (t) birligi ichida o`tayotgan elektr zaryadlarining miqdori -q Bilan aniqlanadi, ya`ni tok kuchi zaryadlarning xarakat tezligiga proporsional kattalikdir:

_{i } dq

dt
Agar zanjirdan o`tayotgan tokning yo`nalishi va qiymati vaqt davomida o`zgarmas bo`lsa, bunday tok o`zgarmas tok deyiladi va quyidagicha belgilanadi:

i  ^q , ( A) t

_{1A } 1Kl
1c

Elektrotexnik qurilmalarda o`tadigan energetik jarayonlar juda murakkab bo`lib elektromagnit maydonlarini hosil bo`lishi hamda ularni ifodalovchi miqdorlarni o`zgarishi Bilan bog`liq. Ularni ifodalash uchun elektromagnit maydonlarni ifodalovchi vektor, elektr va magnit miqdorlari talab qilinadi, ya`ni elektr E, magnit maydoni N kuchlanganliklari, magnit induksiyasi V, elektr toki zichligi j va boshqalar. Lekin ko`p hollarda elektrotexnik qurilmalarni asosiy hususiyatlari fizika kursidan ma`lum integral tushunchalar orqali ham ifodalanishi mumkin: tok, EYUK, kuchlanish.