сабақ. Конденсаторларды қосу
Құзыреттілік:
Ақпараттық: Конденсаторлардың қолдану саласы. Конденсаторлардың жалғанудағы ерекшеліктері.
Коммуникативтік: Параллель және тізбектей қосылған конденсаторлардың жалпы сыйымдылықтарын білу керек.
Мәселелерді шешу: Конденсаторларды қосуды тәжірбие жүзінде таныстыру.
Сабақтың түрі: Жаңа білімді хабарлау.
Қолданылатын технология:Ақпараттық коммуникативтік технология. Ұжымдық технологияның элементтерін қолдану.
Қолданылатын құрал-жабдықтар: Мультимедиапроектор,слайдтар жинағы, электрлік аспаптар.
Қолданылған әдебиеттер: Ахметов А.К. «Электротехника» А.: Фолиант 2010 ж. Нәдіров Е.Е., Балабатыров С.Б., Ғали К.О. «Электротехника және электроника негіздері» Алматы 2012 ж.
Әдістемелік нұсқау
Егер қондырғының жұмысшы кернеуі жеке конденсатордың изоляциясы шыдауға тиіс кернеуден артық болса, онда конденсаторларды тізбектеп қосады . Бұл жағдайда бірінші конденсатордың оң пластинасын екінші конденсатордың теріс пластинасымен, екіншінің оң пластинасын үшіншінің теріс пластинасымен және т. с. с. етіп қосады. Конденсаторлардың жалпы сыйымдылығы бұлай қосқан жағдайда азаяды. Конденсаторлардың түрлері, құрылысы мен жалпы сыйымдылықтарын арттыру мен азайту оқып меңгереді.
Дәріс
Техникада салыстырмалы мөлшердері аз ғана бола тұрып, едәуір электр зарядтарын жинақтай алаиын құралдар – конденсаторлар қолданылады. Конденсаторлардың электр сыйымдылығы үлкен болады. Олар энергетикалық құралдарда электроника, автоматика қондырғыларында және т.б. қолданылады
Егер конденсатордың жалпы сыйымдылығын арттыру қажет болса, онда оларды өзара параллель қосады (9,а-сурет) .
9-сурет. Конденсаторларды қосу;
а – параллель, б – тізбектеп.
Осылай қосқан жағдайда конденсаторлар пластиналарының жалпы ауданы жеке конденсаторлар пластиналарының ауданымен салыстырғанда артады. Параллель қосылған конденсаторлардың жалпы сыйымдылығы жеке конденсаторлардың сыйымдылықтарының қосындысына тең болады да, мына формула бойынша есептеледі:
Мұның дұрыстығын былай дәлелдей аламыз.
Параллель қосылған конденсаторлардың бәрінің кернеуі U вольтқа тең болады, ал осы конденсаторлардың жалпы заряды ϥ кулон. Сонда әрбір конденсаторлардың алатын зарядтары және т. т. Демек,
Жоғарыдағы (8) формуладан жалпы заряд мынаған тең екені
ал жеке пластиналардағы зарядтар және т. т. шығады.
Бұл соңғыларды формулаға қойсақ мынау шығады:
Бұл теңдеудің екі жағынан конденсаторлардың бәріне бірдей шама U – ға бөлсек, қысқартқаннан кейін мынаны табамыз:
.
Сыйымдылықтары бірдей және өзара параллель қосылған конденсаторлардың жалпы сыйымдылығын мына формула бойынша болады.
Мұндағы С – бір конденсатордың сыйымдылығы;
n – конденсаторлардың саны.
Егер қондырғының жұмысшы кернеуі жеке конденсатордың изоляциясы шыдауға тиіс кернеуден артық болса, онда конденсаторларды тізбектеп қосады (9, б-сурет) . Бұл жағдайда бірінші конденсатордың оң пластинасын екінші конденсатордың теріс пластинасымен, екіншінің оң пластинасын үшіншінің теріс пластинасымен және т. с. с. етіп қосады. Конденсаторлардың жалпы сыйымдылығы бұлай қосқан жағдайда азаяды. Тізбектеп қосылған конденсаторлардың жалпы сыйымдылығының кері шамасы , жеке конденсаторлар сыйымдылықтарының кері шамаларының қосындысына тең болады:
Мұны былай дәлелдеуге болады. Конденсаторлардағы жалпы кернеу – ға тең, ал жеке конденсаторлардағы кернеулер болғандықтан
Жоғарыда формуладан жалпы кернеу мынаған тең:
,
ал жеке конденсаторлардағы кернеулер
.
Бұл өрнектерді формулаға қойсақ, мынау шығады:
.
Бұл теңдіктің сол жағы мен оң жағын заряд мөлшеріне бөліп және қысқартқаннан кейін, мынаны табамыз:
.
Егер тізбектеп қосылған конденсаторлардың сыйымдылықтары бірдей болса, онда олардың жалпы сыйымдылығын мына формула бойынша есептеуге болады:
.
Кейбір диэлектриктердің электрлік беріктігі
Диэлектриктер аты
|
Диэлектриктердің тұрақты кернеудегі электрлік беріктігі 1в/см
|
Ауа
Кабельдік қағаз
Мрамор
Парафин
Слюда
Фарфор
Шыны
|
30 000
60 000 - 90 000
20 000 - 30 000
150 000 - 500 000
1200 000-2000 000
60 000 - 100 000
100 000 - 400 000
|
Егер сыйымдылықтары әр түрлі екі конденсатор тізбектеп қосылған болса, онда олардың жалпы сыйымдылығын мына формула бойынша табуға болады:
Конденсаторларды сыйымдылықтарына қарай және схемаға қосқан кезде оның пластинасына жалғанатын кернеуге қарай таңдап алады. Кернеу рұқсат етілген шектен артып кетсе, конденсатор диэлектригі тесіліп қалады. Мұндай кернеу тескіш кернеу деп аталады. Диэлектриктің тесілуі, сатырлауық ұшқын – электрлік разрядпен қатар өтеді. Диэлектригі тесіліп қалған конденсатор қолдануға келмейді. Әрбір диэлектриктің электрлік беріктігі, яғни тесілуге шыдамдылық қабілеті болады. Электрлік беріктілік (2 –таблица) әдетте (в/см) арқылы өлшенеді де, мына формуламен анықталады:
,
Мұндағы U – кернеу, в;
d – диэлектриктің қалыңдығы, см.
Бекіту сұрақтары:
Екі пластинадан тұратын жазық конденсатордың сыйымдылығын есептеу үшін қай формула қолданылады ?
Тескіш кернеу дегеніміз не ?
Электрлік беріктілік қандай шамалармен өлшенеді ?
Электрлік беріктіліктің формуласы ?
Конденсаторларды қосудың түрлерін ата ?
Достарыңызбен бөлісу: |
