Технология | Айнымалы ток

[quote] XIX ғасырдың екіеші жартысындағы орыс ғалымдыры-ның бірі А.Л.Столетовты атап өтуге болады, өйткені ол бірінші рет темірдің магниттік қасиеттерін тыңғылықты зерттеген.Ал Н.А. Умовты алсақ, ол электр магнитті энергиясының, денелер ішіндегі қозғалыстың теңдеуін шығарушы және соның алғашқы негізін салушы.
Демемк, 1800-1880 жылдардың аралығында жанама (прикладная) злектр техникасының дамуымен тығыз байланысты.
Айнымалы токтарды қолданудың алғашқы қадамы 1876 жылдан бастаған П.Н.Яблочков еді. Ол өзінің шам ішіндегі стерженнің біркелкі жануына айнымалы токтың толық қамтамасыз ететінін көрді, содан кейін көптеген шамдарды бір ғана энергия көзімен қоректендіруге мүмкіншлік алды.
Электр энергиясын пайдаланудың тез тарап көбеюіне байланысты алға жаңа талаптар қойвла бастады. Соның бірі электр энергиясын алыс жерге жеткізу. Бұл мақсатты шешу үшін шамалары әр түрлі кернеулер қажет болды.
Орыстың ғалым-инженері М.О.Доливо-Добровольскийдің ойлап тапқан үш фазалы жүйесі электр энергетикасы саласында т. б. жерлерде көп тарады. Ол 1989 жылы үш фазалы қозғалтқышты құрастырады және басқада үш фазалы тізбектердің бөліктерін ойлап шешті. Сөйтіп 1891 жылы электр енергиясын үш фазалы токпен 175 км қашықтыққа жеткізуге мүмкіншілік алды.
Айнымалы токты қолдану көптеген теориялық сұрақтарды іс жүзінде қолдануды шешуді керек етті.Сондықтан, xx ғасырдың басында электр техникасының теориялық негіздерінің көптеген салалары дамыды, әсіресе айнымалы токтың теориясы.Солардың ішінде айтарлықтайы, айнымалы токтың дамуына әсерін тигізген Америка инженері Ч.П.Штейнметцтің тізбектерді есептеу ушін енгізген комплекстік тәсілі.
Электр және магнит тізбектерін шешудегі теориялық мәселелері мен қатар практикалық электр техникасында электр магниттік өрістерді есептеу жайындағы мәселелерді де алға қойды. Электр машинасының тетіктерін жәнеэлектр магниттік аппараттарды қурастыру үшін магнит өрістерін есептеу қажет болды. Ток өткізгіштерін тұрғылықты түрде изоляциялау үшін оқшаулаушы материалдарды таду керек болды және электр өрісін есептеу мақсаты да алға қойылды. Айнымалы токтың өткізгіш сымның қима беті бойынша электр магнит өрісінің таралуын есептеуді керек етті.
1873 жылы ағылшын ғалымы Д.К.Максвелл өзінің классикалық еңбегі «Электр мен магнетизм жайындағы трактатында» электр магнит өрісі теориялық негізін математика жүзінде түсіндіреді де, Фарадейдің электр магнит өрісі реалды деген идеясын кеңейтті.
Максвелдің ойлап тапқан электр магниттік өріс теориясын Экспериментальді түрде немістің физигі Г.Герц 1887-1889 жылдары тәжірибе жасап, сол электр магниттік толқындардың пайда болуын және оның алыс қашықтықтарға жеткізуге болатындығын дәлелдеді. А орыс физигі Г.Н.Лебедев өзінің еңбегінде жарықтың қысымының болатындығын дәлелдеді.
1895 жылы А.С. Попов радио баиланысын ойлап тапты. Бұл жаңалық бүкіл адамзат өміріне, мәдениет тұрмысына кең жол ашты. Осы радио-техниканың дамыуы арқасында жаңадан электр тізбектерінің теориясы және электр магнит теориясы ашылды.
1904 жылы Петербург политехникалық институтының профессоры
В.Ф.Миткеевич «Электр және магнитизм теориясы» лекциясын бірінші рет оқыды. 1905 жылы Масквадағы жоғары техникалық училищеде профессор
К.А.Круг «Анымалы токтар теориясы» курсын бастап оқыды, содан 1906 жы-лы Россияда осы курс бірінші кітап болып шықты. Электр техникасы негізгі теориясының сұрақтары осы кітапта қаралған. 1916 жылы К.А.Круг «Электр техникасының негіздері» атты оқулық шығарды.
Орыс ғалымдарының, өнертапқыштарының әлемдік электр техникасына қосқан үлкен үлестеріне қарамастан Россияда ревалюцияға дейінгі уақытта эканомиканың артта қалуына байланысты электр техникалық өнеркәсіп кең дами алмады.
Қазақстанда индустрализацияланудың жүргізілуіне байланысты электр энергетика саласын кеңінен дамыту қажет болды. Соның салдарынан Қазахстанда электр энергетиканың ең көп дамыған республиканың біріне айналды. Сондықтан да Советтер одағында үшінші энергетикалық институты Алматыда ашылды.
Еліміз егемендік алғаннан кейін бұл институтта әртүрлі мамандықтар үшін қазақша топтар ашылды. Қазіргі таңда электр техникасы өркендеп, кең түрде дамыған заман және дамиды да.


Айнымалы ток
Айнымалы токты пайдалануды ең алғаш рет 1875 жылы орыс ғалымы П.Н.Яблочков ұсынды. Айнымалы ток Яблочков шырағындағы көмірдің біркелкі жануын қамтамасыз етті және шамдардың бір электр энергия көзінен қоректенуіне жол ашты.
Электр энергиясының қажеттілігінің өсуіне байланысты оны алыс қашықтықтарға жеткіу мәселесі алға қойылды. Бұл мәселенің шешілуі электр энергиясын таратуды, ол үшін әртүрлі кернеуді табуды соның ішіндегі тиімдісі жоғарғы кернеу, ал қабылдағыштарға берудегі қауіпсіздік ережелерін сақтау үшін төменгі кернеу қажет болды.
Кернеуді бұлай түрлендіру үшін айнымалы токты түрлендіретін құрылысы қарапайым трансформаторлар қажет болды, оны да өзінің шырақтары үшін Яблочков ойлап тапты.
Одан кейін орыстың атақты ғалымы және инженері М.О.
Долимво-Добровольскийдің басшылығымен үш фазалы жүйе ойлап шығарылды. Оның арқасында айнымалы ток кеңінен тарады. 1889 жылы ол бірінші рет үш фазфлы қозғалтқыш және үш фазалы тізбектің барлық тетіктерін жасап шығарды. 1891 жылы ол электр энергиясын үш фазалы
токпен 175 км қашықтыққа жеткізуді іске асырды.
Айнымалы токты электр энергиясы саласында кеңінен пайдалану шоғырланған түрде электр энергиясын өндіруді, алыс қшықтықтарға жеткізуді, оны таратуды және қабылдауды игерген кезеңнен басталды.
Айнымалы токқа қатысты ұйғарыммен танысайық.
Айнымалы ток депуақытқа байланысты шамасы мен бағыты өзгеріп отыратын токты айтамыз.
Айнымалы токтың кез-келген аз уақыт мезгіліндегі мәнін лездік ток деп аталады, оны i-әріпімен белгілейді.
Лездік токтың (i) зарятқа және уақытқа байланысты екендігін мына қатынастан көреміз:
I=dq/dt
0-ден t-ға дейінгі уақыт аралығында айнымалы ток мынадай зарят тасиды:
t
q =∫ i dt
0
Халықаралық СИ жүйесі бойынша ток күшінің бірлігі ретінде ампермен (А) алынған. Бұл жүйеде заряд ампер-сикунтпен немесе кулонмен өлшенеді. 1 кулон (Кл) заряд 6,29x1016 электроның зарядына тең. Егер ток күші 1 ампер болса, онда өткізгіштің көлденең қимасы арқылы сикундына 6,29x1016 электрон ағып өтеді.
Егер лездік токтың уақытқа тәуелділігі белгілі болса i=F(t) және оның бағыты көрсетілсе, онда токты белгілі деп есептеуге болады. Айнымалы токтрдың формасы әртүрлі, соның ішінде көп тарағанының бірі периодты токтар.
Периодты токтар деп токтың токтың лездік мәндері бірдей уақыт аралығында қайталанып отыратын токтарды айтамыз. Ал токтың лездік мені қайталанып отыратын ең аз уақыты сол токтың периоды аталады, оны Т әріпімен белгілейді.Периодты ток күш:
i=F(t)=F(t+T)

1-сурет. Айнымалы ток графигі
Бұл суретте электр тізбегінің АВ бөлігі көрсетілген және периодты ток үшін мысал ретінде токтың уақытқа тәуелділігі көрсетілген i=F(t)=F(t+T). Схемадағы стелка токтың оң бағытын көрсетеді. Үзік сызықты I>0 және i

Толық нұсқасын 30 секундтан кейін жүктей аласыз!!!

Әлеуметтік желілерде бөлісіңіз:
Facebook | VK | WhatsApp | Telegram | Twitter

Қарап көріңіз 👇