Информатика | Көпполистиктер

Мазмұны

I.КІРІСПЕ

II.НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1 Екіполюстіктер. Пассивті екіполюстіктер..........................................4

1.2 Көпполюстіктер .....................................................................................4

1.3 Төртполюстиктер...................................................................................5

1.3 Төртұштықтардың негізгі теңдеуі ......................................................8

1.4 Төртұштықтардың эквивалентті схемалары .....................................11

1.5 Мінсіз (идеальный) трансформатор ..................................................12

III.ҚОРЫТЫНДЫ ................................................................................14

ЕСЕПТІҢ ҚОЙЫЛЫМЫ..........................................................................15

IV. ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ..............................................17

1.1 Екіполюстіктер. Пассивті екіполюстіктер.

Кез- келген екіполюстікте ток және кернеу Ом заңымен байланысты болып келеді ( 1- сурет ).



1- сурет.


U=ZI және I=YU
мұнда, Z жәнеY комплексті кіріс кедергісі мен екіполюстіктің жүргізілуі.
Комплексті кіріс кедергісіне Z= r+jx тізбектей жалғанған активті кедергі r мен реактивті кедергіден x тұратын екіполюстіктің эквивалентті схемасы сәйкес келеді. Сондықтан эквивалентті схемада(1-сурет) -x кедергі шартты түрде тіктөртбұрыш түрінде көрсетілген. U кернеуді құраушыларға жіктесек:
U=ZI=(r+jx)I=rI+jxI=Uа+Uр
Мұнда, Uа= rI- токпен сәйкес келетін фаза құраушы- активті кернеу құраушысы деп аталады.
Uр= jxI- П/2 бұрышына токпен қозғалған сәйкес фаза құраушы- реактивті кернеу құраушысы деп аталады.
Uа мен Uр құраушыларын r және x элементтерінде эквивалентті схемасының кернеулері ретінде қарастыруға болады.


1.2 Көпполюстіктер.

Көпполюстіктер дегеніміз- ток және оның потенциалдарының арасында байланыс теңдеуін құру үшін қажет және айқындалған параметрлермен берілетін тізбек бөлігі. Көпполюстіктердегі полюс сандары берілген тізбек бөлігінің шектеріндегі қысқыштар санына тең болады. Олар көп жағдайда шартты түрде тіктөртбұрыш белгісімен белгіленеді. 2- суретте пассивті екіполюстік, 3- суретте- үшполюстік, 4- суретте- төртполюстіктің шартты түрде белгіленуін көруімізге болады.


2-сурет. 3- сурет. 4- сурет.

Электр тізбектерін зерттеу барысында электр энергия көздері және қабылдағыштар үшін тіркелген қысқыштары бар екіполюстіктер, үшполюстіктер және төртполюстіктерді қолдануға тура келеді.
Екі жұп қысқыштары бар электр тізбегінің бөлігі төртполюстіктер деп аталады ( 5- сурет ). Кіріс (1΄-1˝) деп аталатын жұбына- электрлік көздер, ал шығыс (2΄-2˝) деп аталатын екінші жұбына тұтынушы жалғанады.



5- сурет.

Төртполюстіктер.


Тармақ құрамында энергия көздері болмайтын төртполюстіктер- пассивті төртполюстік деп аталады. Оларға мысал ретінде электр энергиясының берілу түзуін және трансформаторларды жатқызуға болады. Керісінше, тармақ құрамында энергия көзі бар төртполюстіктер- активті деп аталады.

6- сурет.
Пассивті төртполюстіктердің режим әдістері мен теориясын зерттеу үшін 2 ЭҚК бар 2 бұтақты бөліп аламыз (6- сурет). Сонда қалған схема энергия көзі бар схеманы қарастырамыз. Е1 және Е2 электр қозғаушы күштері бөлігін- бірлік кіріс зажимді 1΄-1˝ және екілік кіріс зажимді 2΄-2˝ төртполюстік ретінде қарастыруға болады. Сондай- ақ, энергия көзінің ішкі кедергілері ішкі төртполюстікке қатысты болады. Токтың оң бағыттары және кернеу сәйкесінше ЭҚК бағытымен бағыттас (6- сурет). Контурлы токтар әдісін пайдаланып (ток I1, I2 және кернеу U1, U2 оң бағытталған ), келесі теңдеуді жазамыз:
E1= U1= Z11I1+ Z12I2

E2= U2= Z21I1+ Z22I2
Мұнда I2= 0 болғанда Z11=U1/I1, Z21= U2/I1; (1)
I1=0 болғанда `Z22= U2/I2, Z12= U1/I2
(1) теңдеудің жазылу формасы- Z формасы деп аталады. Оны матрицалық түрде жазса да болады:
|U1|=|Z11 Z12 | |I1| (1А)
|U2|=|Z21 Z22 | |I2|
Бұл теңдеуді сондай- ақ түйінді потенциалдар әдісімен де алуға болады. Мұндай жазылу теңдеуінің формасы Y форма деп аталады, оны матрицалық түрде жазуға болады:
│I1│ │Y11 -Y12││U1│
=
│I2│ │-Y21 Y22││U2│

Транзисторлы төртполюстіктердің анализін алуда аралас(гибридті) параметрлері бар теңдеулер жиі қолданылады. Аралас(гибридті) параметрлі теңдеулерде тәуелсіз айнымалылар болып ток I1 және кернеу U2, ал тәуелді болып кернеу U1 және ток I2 табылады. Бұл теңдеуді (1)- теңдеуден оңай алуға болады:


U1= H11+ H12U2 (2)
I2= H21+ H22U2
H11= Z11Z22- Z11- Z21/ Z22
H21=-Z21/Z22
H21= 1/Z22
Аналогті түрде (1), (1а) және (2) теңдеулерін Н форма деп атап, оны матрицалық түрде былай жазуға болады:
│U1│ │H11 H12││I1│
= (3)
│I2│ │H21 H22││U2│

Төртполюстіктерді симметриялық және симметриялық емес деп екіге бөлуге болады. Егер, қабылдағыш және заряд көзі орнын ауыстыру барысында энергия көзі және қабылдағыш токі өэгеріссіз қалса, онда ол симметриялы төртполюстік деп аталады. Бұл шарттарды қанағаттандырмайтын төртполюстіктер симметриялы емес деп аталады.
Төртполюстіктердің тұрақты шамалары болып А, В, С, D шамалары табылады. Олар мына теңдеу арқылы бір- бірімен тығыз байланысты:
AD-BC=1 (4)
U1=AU2+BI2 (5)
I1=CU2+DI2
Мұнда A=Y22/Y21- шексіз шама
B=1/Y21- кедергі шамасы
C=(Y11Y22-Y12Y21)Y21- өткізгіш шамасы
D=Y11/Y21- шексіз шама.
Бұл теңдеудің жазылу формасы А форма деп аталады.
Кез- келген бірлік және екілік қысқыштармен берілген пассивті төртполюстіктер өзара тәуелсіз 3 тұрақты коэффициентпен сипатталатыны жоғарыда айтылған. Демек, пассивті төртполюстікті 3 элеменнті эквивалентті П тәріздес схема түрінде елестетуге болады.

7- сурет.
Егер қорытылып шығарылған мына
I1=Y11U1-Y12U2
I2=-Y21U1+Y22U2
теңдеудің I1- ді анықтаушы оң жағына Y12U1-ді қосып, I2- ні анықтаушы 2- теңдеудің оң жағына Y21U2- ні қосып есептесек, түрлендіре отырып мынандай теңдеу аламыз:
I1= (Y11-Y12) U1+Y12 (U1-U2) =I11+I12
I2=-Y21 (U1-U2) + (Y22-Y21) U2=I22-Y21
Алынған теңдеуді 7- суреттегі схема қанағаттандырады. Схеманың элементтері:
Z3=1/I12; Z1=1/Y11-Y12; Z2=1/Y22-Y12
U1=AU2+BI2
I1=CU2+DI2 және
AD-BC=1 теңдеулерін пайдалана отырып, схема параметрлерін төртполюстіктер коэффициенттері арқылы бейнелеуге болады:
Z3=B; Z1=B/D-1; Z2=B/A-1.
Т тәріздес схема элементтерін үшбұрышты эквивалентті жұлдызшаға түрлендіру формуласы бойынша табуға болады (8- сурет ):
Z1´=Z3Z1/Z3+Z1+Z2; Z2´=Z3Z2/Z3+Z1+Z2; Z3´=Z1Z2/Z3+Z1+Z2.
Z3, Z1, Z2 теңдеулерінде орнына қою арқылы сәйкесінше келесі теңдеуді аламыз:
Z1´=A-1´/C; Z2´=D-1/C; Z3´=1/C.
Бұл жерде айта кететіні- токтың оң бағытының өзгеруі эквивалентті схема параметрлеріне әсері тимейді.


8- сурет.
1. 3 Төртұштықтардың негізгі теңдеулері.

Пассивті төртұштықтардың жұмыс режимдерін зерттеп, есептеу әдістерін және теорияларын оқып білу үшін,екі энергия көздерінен тұратын схеманы қарастырамыз (1. 1сурет). Екі және ЭҚК-тері бар тармақтарды бөліп аламыз. Сонда басқа қалған схема бөліктерін пассивті төртұштық деп қарастырамыз.
Біріншіден кірер қысқыштары 1- және екіншіден шығар 2- қысқыштары бар. Бұл кезде қорек көздерінің ішкі кедергілері төртұштықтың ішіне енгізілген. Кернеулердің және тоқтардың оң бағыттары 1. 1суретіндегідей етіп қабылданып аланған. Контурлық тоқтар әдісін пайдаланып келесі теңдеулерді жазамыз: =
-параметрі кедергі түріндегі төртұштықтың беріліс теңдеулері.Төртұштықтың беріліс теңдеулерінің коэффициенттері төртұштықтың параметрлері деп аталады. кезінде (бос жүріс режимі , яғни төртұштықтың қорек көзі біріншілік қысқыштары жағынан берілгенде екіншілік қысқыштары ажыратылған) мұндағы және кезінде (бос жүріс режимі,яғни қорек көзі екіншілік қысқыштары жағынан берілген, ал біріншілік қысқыштары ажыратылған) теңдеулерінің жазылу түрін пішінді дейміз, бұл формулалар матрицалық түрде де жазылуы мүмкін. немесе . Егер теңдеуден және тоқтарын және кернеулері арқылы көрсететін болсақ,келесі теңдеуді аламыз:
параметірі өткізгіштік түріндегі төртұштықтың беріліс теңдеулері. Мұндағы :

осы теңдеуді тікелей 1. 1 суреттегі схемадан түйіндік потенциялдар әдісін пайдаланып алуға болады.Сонда кірердегі және өзаралық өткізгіштерді келесі қатынастар бойынша анықтайды.
- шығар қысқыштары қысқа тұйықталған кезіндегі кірмелік өткізгіштік.
- кірер қысқыштары қысқа тұйықталған кезіндегі,шығар қысқыштары жағындағы кірмелік өткізгіштік.
кірер қысқыштары қысқа тұйықталған кезіндегі , аралық өткізгіштік.
шығар қысқыштары қысқа тұйықталған кезіндегі өзаралық өткізгіштік. Теңдеудің жазылу түрін пішінді дейміз,бұл .....