1.Кирхгофтың I, II заңдары (тұрақты тоқ тізбегі үшін). Кирхгофтың заңдарын жазу үшін тармақтағы тоқтың бағытын оң бағытта бағыттау керек. Кирхгофтың бірінші заңы – электр тізбегінің түйініндегі электр тоғының алгебралық қосындысы нөлге тең

.

Түйінен шығатын тоқ шартты түрде оң, ал түйінге бағытталған тоқ теріс деп қабылданады (немесе керісінше).

Кирхгофтың екінші заңы – тұйық контурдағы ЭҚК-нің алгебралық қосындысы ондағы кернеудің түсуінің алгебралық қосындысына тең

Контурдың айналу бағыты өз еркінше таңдалады. Теңдіктің сол жағын жазған кезде ЭҚК-нің бағыты таңдап алынған айналу бағытына сәйкес келсе – оң деп қабылданады, ол қарсы бағытталса – теріс деп қабылданады. Теңдіктің оң жағын жазған кезде контурдағы таңдап алынған оң бағытталған тоқтың бағыты айналу бағытына сәйкес келсе, тармақтағы кернеудің түсуін оң таңбамен жазамыз, ал тоқтың оң бағыты айналу бағытына қарсы болса, кернеудің түсуін теріс таңбамен жазамыз.

Тізбек тармақтан, түйіннен және идеал тоқ көзінен тұрсын. Кирхгоф заңдарын қолданамыз. тең болатын белгісіз тоқтардың санын орнатамыз. Әр тармаққа тоқтың оң бағытымен орнатылады.

Кирхгофтың бірінші және екінші заңдары бойынша құрастырылатын теңдеулердің жалпы саны ( ) белгісіз тоқтың санына тең. Кирхгофтың бірінші заңына байланысты құрастыратын теңдеулер саны ( )-ге тең. Кирхгофтың екінші заңы бойынша құрастырылатын өзара тәуелсіз теңдеулер саны:

. Теңдеулерді Кирхгофтың екінші заңы бойынша құрастырған кезде тоқ көзі жоқ, тәуелсіз контур таңдаған жөн.

2.Электр сұлбалары және электр тізбектеріндегі элементтер, анықтамалар (тұрақты тоқ үшін). Теңгеру (компенсация) теоремасы. Электр энергиясын өндіруге, беруге, таратуға және түрлендіруге арналған электр энергиясының көздері мен қабылдағыштардан тұратын электротехникалық құрылғылардың жиынтығын электр тізбегі деп қарастырады. Электр энергиясын өндіретін электротехникалық құрылғыларды өндіргіштер немесе электр энергиясының көздері деп атайды, ал оны пайдаланатын құрылғыларды электр энергиясын қабылдағыштар деп атайды. Электр тізбегінің барлық элементтерін шартты түрде активті және пассивті деп бөлуге болады. Активті элемент деп құрамында электр энергиясының көзі бар элементті атайды. Пассивті элементтерге олардың ішінде энергия таралатын (резисторлар) немесе жиналатын (индуктивтілік орама және конденсаторлар) элементтер жатады.Индуктивті элемент Орама индуктивтігінің шартты графикалық бейнесі 1.2 а – суретінде келтірілген. Орама – бұл индуктивті сипаттайтын белсенді емес элемент.

, Гн Орама индуктивтігінің негізгі сипаттамасы тәуелділігі, яғни вебер – амперлі сипаттама деп аталады. Сызықты орама индуктивтігінен өзара координаттың бас нүктесінен өтетін түзу сызықты көрсетсе онда оның арақатынасы келесідей жазылады:

Сызықсыз орама индуктивтігінің қасиеті магнит индукция-сының сызықсыз кернеу өрісіне тәуелділігі үшін (1.2, б – суретіедегі қисығын қараңыз) ферромагнитті материал өзекшесінің өзімен анықталады.

Сыйымдылықты элемент Конденсатор – бұл сыйымдылықты сипаттайтын белсенді емес элемент. Есептік үшін конденсатордағы электр өрісін есептеу жеткілікті. Сыйымдылық

, (Ф)

Көп жағдайларда диэлектрліктерді практикада қолданады, яғни олардың салыстырмалы диэлектрлі – өтімділігі . Осы жағдайда тәуелділігі өзара координаттың бас нүктесінен өтетін түзу сызықты көрсетеді (1.3 б – сурет) және оның арақатынасы келесідей жазылады.

Электр энергиясының қоректендіргіш көздері

Электр энергиясының көздері қоректендіргіш электр тізбектерінен тәуелді және тәуелсіз болуы мүмкін. Кернеу көзінен немесе тоқ көзінен, сондай – ақ кернеу немесе тоқ тармақтың біреуімен басқа кернеу немесе тоқпен тәуелді болса, онда тәуелді деп атайды.

3.Тоқ резонансының қисықтары және жиіліктік сипаттамалары. Тоқ резонансы Тоқтар резонансы .Параллель тербелмелі контурда тоқтар резонансы мына шартта пайда болады, егер реактивті өткізгіші кіріс болса

; .

Тоқтар резонансы жалпы тоқта ең аз және кернеу кірісімен тең .

Беріктілік контуры

мұндағы -контурдың активті кедергісі;

- өткізу жолағы.

.

Параллель тербелмелі контурының резонанс жиілігі

Тоқтар резонансының шарты бойынша мұндағы

, бірге шеше отырып, мына теңдеуді аламыз.

Тоқтар резонансы мүмкін , егер

а) R₁; R₂ R₁; R₂;

б) R₁=R₂ немесе R₁  және R₂ .

Егер де R₁=R₂= онда анықталмағандық, яғни резонанс жиілігі кез келген мән болуы мүмкін.

Егер R₁, немесе R₂< керісінше болғанда, резонанс ешбір жиілікте пайда болмайды.

4.Тармақталмаған тізбектегі резонанс. Индуктивті байланыс контурының резонансы. Индуктивтік орауыштары және конденсаторлары бар тізбектерде кіріс кедергісі немесе кіріс өткізгіштігі нөлге тең болғандағы ережені резонанс деп атайды.

мұндағы

және шамалар арақатынасына тәуелділігіне байланысты үш жағдай болуы мүмкін. 1. Тізбекте индуктивтіліктің басым болуы, , демек, . А)

2. Тізбекте сыйымдылықтың басым болуы, , онда, .Б)

3. - Кернеу резонансының оқиғасы С)

Кернеу резонансының шарты

тенестиргенде ; . Кернеу резонансы кезінде тізбектегі тоқ өте үлкен мәнге жетеді . Сонымен бірге индуктивтіктегі және сыйымдылықтағы кернеулер резонанс кезде тізбектің қысқыштарындағы кернеуден едәуір үлкен болады. Резонанс-тың физикалық мәні индуктивтілік катушканың магнит ағыны энергиясы мен конденсатордың электр өрісінің периодикалық ауыстыруында болады және де өрістің энергиясының мәні тұрақты болып қалады.

5.ЭКҚ бар сұлбаны эквивалентті тоқ көзі бар сұлбаға түрлендіру. Эквивалентті тоқ көзінің ЭҚК әдісі. Кез келген «ав» тармақтағы I тоғын анықтау үшін, кедергісі R болатын А)сурет сол тармақты ажырату керек Б)сурет осы тармаққа қосылған қалған тізбекті, эквивалентті тоқ көзінің ЭҚК Е_эк – мен, R_эк ішкі кедергісін ауыстыру керек. В) сурет

Осы тоқ көзіндегі ЭҚК Е_эк, ажыратылған тармақтың қысқыштарындағы кернеуіне тең. (Бос жүріс кернеуі)

.

Е_эк табу үшін, бос жүріс кезіндегі сұлбаның есептелуі, кез келген белгілі тәсілді қолданылады.Эквивалентті тоқ көзінің ЭҚК ішкі кедергісі R_эк бастапқы сұлбаның а және в қысқыштарына қатысты пассивті кіретін кедергіге тең, одан тоқ көздері ажыратылған (тоқ кезіндегі ЭҚК қысқа тұйықталу аумағымен ауыстырылған, ал тармақтар тоқ көзінен ажыратылған.Г)сурет «ав» тармағы ажыратылған кезде. R_эк кедергісін R кедергісі бар, ізделінетін сұлба Д)сурет тармағының тоғы Ом заңы бойынша анықталады

.

Эквивалентті тоқ көзі әдісі R кедергісі бар, ав тармақтағы тоқты есептеу үшін а және в қысқыштарына қатысты сұлбаның бір бөлігін эквивалентті тоқ көзімен ауыстыру керек, оның тоғы J_эк, ал өтімділігі G_эк Е)сурет

J_эк тоқты табу үшін, а және в қысқыштарын кез келген әдіспен I_қ тұйықталуы бар, қысқартылған аймақ бойымен өтетін тоқты есептеу керек. Ж)сурет. Сонымен J_эк= I_к. Эквивалентті тоқ көзі ЭҚК әдісі сияқты R кедергіні есептеуге болад Г)сурет. Сол кедергіні қысқа тұйықталу сұлбасының орын ауыстыру сұлбасы З)сурет

R_эк=Е_эк/I_k=Е_эк/J_эк=1/G_эк. R тармақтағы тоқ

6.R, L, C – тардағы синусоидалды тоқтар. Қазіргі уақытта барлық орталық өндірістер мен электр энергия тек айнымалы тоқпен жұмыс істейді. Айнымалы тоқ тізбектері тұрақты тоқ тізбектерімен салыстырғанда артықшылықтары көп. Айнымалы тоқ пен кернеу өрісінің айналасында электр және магнит өрісін тудырады. Осы өрістерді өзгерту нәтижесінде тізбекте өздік индукция құбылысы пайда болады, ал бұл құбылыс тізбекте жүретін процестер үшін өте маңызды. Синусоидалы тоқты басқа тоқтармен салыстарғанда электр энергия-ны үнемді өндіреді, жеткізеді және тасымалдайды. Тек синусоидалы тоқты қолдану арқылы күрделі сызықты тізбектегі барлық жердегі тоқтарды және қисық сызықты кернеу формаларын сақтап қалуға болады.

2. Кедергідегі синусоидалды тоқ

Егер синусоидалды кернеу r кедергіде жатса онда кедергіден синусоидалды тоқ өтеді.

Кедергі түйіндерінде кернеу мен тоқ осы кедергіден өтетін болса, онда олардың бастапқы фазалары тең

Біздің жағдайда фазалар айырымы 0-ге тең

r кедергіден синусоидалды тоқ өткенде тек ғана лездік кернеу мен кедергідегі тоқтың мәндерін және кернеу мен тоқтың мәндерін Ом заңы арқылы алуға болады

Индуктивтіліктегі синусоидалы тоқ

L индуктивтілік арқылы тоқ өтсін.

Өздік индукциялы ЭҚК – і осы кейіптеме арқылы анықталады

Осыдан индуктивтілі кернеу

Алған мәліметтерден біз индуктивтіліктегі кернеу тоқтан - бұрышына озады.Фазалар айырымы

Амплитуда тоқ пен кернеу сияқты осы қатынастармен байланысты. Оны біз Ом заңы арқылы көреміз

шамасын индуктивтілік кедергі деп аталады, оған кері шама индуктивті өткізгіштік болады, яғни

, .

Сыйымдылықтағы синусоидалды синусоидалды кернеу

Сыйымдылықтағы тоқ

i тоғы кернеу азайтуынан көреміз.Фаза айырымы Амплитудалар да кернеу мен тоқтың арасындағы қатынастарындай болады. Оны Ом заңы бойынша көреміз

шамасы кедергіні сипаттайды, ол сыйымдылық кедергісі деп аталады

7) Толық тізбек үшін Ом заңы. Беттесу әдісі.

Ом заңы

Бұл заң тармақ үшін немесе тұйықталған контур бойынша (тармақталған тізбек үшін) қарастырылады.

Ом заңын жазу үшін ең алдымен тоқтың бағытын дұрыс таңдап алу қажет. Егер де тармақ кедергілерден ғана құралған болса (мысалы: „ вка ” тармағы үшін), онда тоқтың бағытын „ в ” нүктесінен „ а ” нүктесіне қарай оң етіп бағыттау керек (2.3 сурет)

мұндағы U_ва – потенциалдар айырымы немесе в және а нүктелері арасындағы кернеу. _а, _в – а және в нүктесінің потенциалдары.

R_ва=R₄ + R₅ – в және а нүктелерінің арасындағы толық кедергі.

2.3 Сурет

Тізбектің тармағы ЭҚК – тер мен кедергілерден (мысалы, 2.3 – сурет

„асв” тармағы үшін) тұрады

мұндағы U_ав=_а – _в – „ав” тармағының арасындағы кернеу, ол тоқтың оң бағытымен есептеледі;

Е – осы тармақтағы ЭҚК – дің алгебралық қосындысы;

R_ав – кедергілердің арифметикалық қосындысы.

„асв” тармағы үшін ЕЕ₁Е₂, R_авR₁+R₂+R₃. (2.6) кейіптеме жалпы түрдегі Ом заңы деп аталады.

Тұйықталған бір контурлы тізбек үшін

мұндағы R – тізбектің барлық сыртқы және ішкі кедергілердің арифметикалық қосындысы;

Е –ЭҚК – тің алгебралық қосындысы.

ЭҚК – ін „плюс” белгісі бойынша алады, егер де тоқты таңдалған оң бағытымен сәйкес келсе, ал егер де тоқтың бағыты қарама – қарсы болса „минус” белгісі бойынша алынады.

Беттесу әдісіЕгер электр тізбегіндегі берілген шамалар ЭҚК пен тоқ көзіндегі тоқтар болса, онда беттесу әдісі арқылы келесі жолмен тоқтардың мәндерін табуға болады. Кез келген тармақтағы тоқты ондағы орын алатын ЭҚК-нің әрбір тоқ көзінің жеке және осы тармақ арқылы әрбір тоқ көзінің әсерінен болатын тоқтың алгебралық қосындысы ретінде есептеуге болады. Тоқтардың мәндерін есептеген кезде мынаны ескеру қажет: кез келген тоқ көзінің ЭҚК-і немесе тоғы алынады да, сұлбадағы қалған тоқ көзінің ЭҚК-і қысқа тұйықталумен ауысады, ал тармақтар тоқ көзімен ажыратылады.