Kondensatorlar_men_induktivti_katushkalar

1.

КОНДЕНСАТОРЛАР МЕН
ИНДУКТИВТІ КАТУШКАЛАР
Дәріс № 8 | Электр тізбектерінің теориясы

2.

Дәрістің мақсаты
Конденсатор мен индуктивті катушканың құрылысын түсіну
Негізгі параметрлерін және өлшем бірліктерін білу
Энергияны және реактивті кедергіні есептеу
RC және RL тізбектерінің қасиеттерін салыстыру
Электр тізбектерінің теориясы • 2

3.

Конденсатор дегеніміз не?
Электр зарядын және электр өрісінің энергиясын жинақтайды
Екі өткізгіш пластинадан және диэлектриктен тұрады
Сүзгілерде, қорек көздерінде және уақыт тізбектерінде қолданылады
C=Q/U
Электр тізбектерінің теориясы • 3

4.

Сыйымдылық және өлшем бірліктері
C=Q/U
C — электр сыйымдылығы, фарад (Ф)
Q — электр заряды, кулон (Кл)
U — кернеу, вольт (В)
1 мкФ = 10⁻⁶ Ф; 1 нФ = 10⁻⁹ Ф; 1 пФ = 10⁻¹² Ф
Электр тізбектерінің теориясы • 4

5.

Конденсаторлардың түрлері
Керамикалық
Шағын, полярсыз
Электролиттік
Үлкен сыйымдылық, көбіне полярлы
Пленкалы
Тұрақты параметрлер
Айнымалы
Сыйымдылығы реттеледі
Суперконденсатор
Энергияны көп жинақтайды
Электр тізбектерінің теориясы • 5

6.

Конденсаторларды қосу
Тізбектей қосу
1/Cжалпы = 1/C₁ + 1/C₂ + ...
Параллель қосу
Cжалпы = C₁ + C₂ + ... + Cₙ
Электр тізбектерінің теориясы • 6

7.

Конденсатордағы энергия
Wc = C · U² / 2
Мысал: C = 100 мкФ, U = 12 В
Wc = (100 · 10⁻⁶ · 12²) / 2 = 0,0072 Дж
Электр тізбектерінің теориясы • 7

8.

Индуктивті катушка
Ток өткенде магнит өрісін тудыратын құрылғы
Магнит өрісінде энергия жинақтайды
Негізгі параметрі — индуктивтілік L
Өлшем бірлігі — генри (Гн)
Трансформаторларда, қозғалтқыштарда және сүзгілерде қолданылады
Электр тізбектерінің теориясы • 8

9.

Электромагниттік индукция
Ток өзгергенде катушканың магнит өрісі де өзгереді
Өздік индукция электр қозғаушы күші пайда болады
Ленц ережесі: индукция ЭҚК-і ток өзгерісіне қарсы әсер етеді
εL = −L · di/dt
Электр тізбектерінің теориясы • 9

10.

Катушкадағы энергия
WL = L · I² / 2
Мысал: L = 0,5 Гн, I = 2 А
WL = 0,5 · 2² / 2 = 1 Дж
Электр тізбектерінің теориясы • 10

11.

Айнымалы токтағы реактивті кедергі
Сыйымдылық кедергісі
XC = 1 / (2πfC)
Индуктивтік кедергі
XL = 2πfL
Жиілік арт са: XC азаяды, XL өседі.
Электр тізбектерінің теориясы • 11

12.

RC және RL тізбектері
RC тізбегі
τ=R·C
RL тізбегі
τ=L/R
τ — өтпелі процестің уақыт тұрақтысы.
Электр тізбектерінің теориясы • 12

13.

Екі элементті салыстыру
Параметр
Конденсатор
Катушка
Белгіленуі
C
L
Өлшемі
Фарад
Генри
Энергия өрісі
Электр
Магнит
Кенет өзгермейтін шама
Кернеу
Ток
Жиілік артқанда
XC азаяды
XL өседі
Электр тізбектерінің теориясы • 13

14.

Практикалық есептер
C = 200 мкФ, U = 24 В: конденсатор энергиясын табыңыз
10 мкФ және 20 мкФ тізбектей: жалпы сыйымдылық
15, 25 және 40 мкФ параллель: жалпы сыйымдылық
L = 0,2 Гн, I = 5 А: катушка энергиясы
f = 50 Гц, L = 0,1 Гн: XL есептеңіз
f = 50 Гц, C = 100 мкФ: XC есептеңіз
Электр тізбектерінің теориясы • 14

15.

Қорытынды
Конденсатор электр өрісінде энергия жинақтайды
Катушка магнит өрісінде энергия жинақтайды
Екі элементтің реактивті кедергісі жиілікке тәуелді
Олардың қасиеттері сүзгілерді және электр жүйелерін жобалауда маңызды
Электр тізбектерінің теориясы • 16