• Ешқандай Нәтиже Табылған Жоқ

(1)(2)Электр және Электроника негіздері мен технологиясы 1 (3)ElEctrical and ElEctronic PrinciPlEs and tEchnology Fourth edition John Bird, BSc (Hons), SEng, CSci, CMath, MIEE, FIIE, FIET, FIMA, FCollT (4)Білім және ғылым министрлігі Джон Бёрд Электр және

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "(1)(2)Электр және Электроника негіздері мен технологиясы 1 (3)ElEctrical and ElEctronic PrinciPlEs and tEchnology Fourth edition John Bird, BSc (Hons), SEng, CSci, CMath, MIEE, FIIE, FIET, FIMA, FCollT (4)Білім және ғылым министрлігі Джон Бёрд Электр және"

Copied!
469
0
0

Толық мәтін

(1)
(2)

Электр және Электроника негіздері мен технологиясы

1

(3)

ElEctrical and ElEctronic PrinciPlEs and tEchnology

Fourth edition

John Bird, BSc (Hons), SEng, CSci, CMath, MIEE, FIIE,

FIET, FIMA, FCollT

(4)

Білім және ғылым министрлігі

Джон Бёрд

Электр және Электроника негіздері мен технологиясы

1

Алматы, 2013

Оқулық

(5)

Б 45

Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігінің «Оқулық»

республикалық ғылыми-практикалық орталығы бекіткен Қазақ тіліне аударғандар:

Маженов Н.А., Смирнов Ю.М., Маженова О.

Бёрд Дж.

Б 45 Электр және электроника негіздері мен технологиясы: Оқулық / ауд. Н.А. Маженов, Ю.М. Смирнов, О. Маженова. – Алматы, 2013.

ISBN 978-601-7427-23-8 1-бөлім. – 2013. – 468 б.

ISBN 978-601-7427-24-5

Оқулықтың бұл төртінші басылымында теориядан гөрі мысалдар мен есептер көп келтірілген. Оқулықта электротехниканың негізгі заңдары баяндалған. Электрлік өлшеу аспаптарының реостаттар мен транзисторлардың тұрақты және уақытша токпен жұмыс істеу, электроника аспаптары мен құрылғыларының құрылымдары мен сызбалары келтірілген.

Оқулықтың мәтінін меңгеру телекоммуникация, электроника мен электртехника саласында жұмыс істейтін техниктерге, техникалық университеттердің 1, 2-курс студенттеріне, оқушыларға, электр техникасы- мен айналысатын оқырмандарға электроника мен электртехника саласы үшін кіріспе түрінде пайдалы.

ӘОЖ 621.3=3:111=512.122 (075.8) КБЖ 31.2 (5Каз-Англ) я 73

© 2000, 2003, 2007, 2010 John Bird.

All rights reserved. Authorised translation from the English language edition published by Routledge, a member of the Taylor &

Francis Group

© Қазақ тіліндегі басылым, ҚР жоғары оқу орындарының қауымдастығы, 2013 ISBN 978–601–7427–23–8 (1-б.)

ISBN 978–601–7427–24–5 (орт.)

(6)

Қазақ басылымына алғы сөз ...12

Кіріспе ...14

1-бөлім Электр және электроника негіздері мен технологиясы 1–тарау. Негізгі электр өлшем бірліктерінен шыққан туынды шамалар ... 21

1.1. СИ жүйесіндегі өлшем бірліктері ... 22

1.2. Заряд ... 23

1.3. Күш... 24

1.4. Жұмыс ... 25

1.5. Қуат ... 25

1.6. Электр потенциалы және электр қозғаушы күш ... 28

1.7. Кедергі мен өткізгіштік ... 28

1.8. Электр қуаты мен энергия ... 29

1.9. Терминдер, өлшем бірліктер мен олардың символдары ... 31

2–тарау. Электр тізбегіне кіріспе ...36

2.1. Электр және электрондық жүйелердің блок–сызбалары ... 37

2.2. Электр құраушыларының стандартты белгілері ... 39

2.3. Электр тоғы мен электр мөлшері... 39

2.4. Потенциалдар айырымы мен кедергі ... 42

2.5. Негізгі электрөлшеуіш құралдар ... 43

2.6. Сызықтық және сызықтық емес құралдар ... 44

2.7. Ом заңы ... 46

2.8. Еселі және бөлікті бірліктер ... 46

2.9. Өткізгіштер мен диэлектриктер (изоляторлар) ... 50

2.10. Электр қуаты мен энергия ... 50

2.11. Электр тоғының негізгі қасиеттері ... 57

Мазмұны

(7)

2.12. Сақтандырғыштар ... 58

2.13. Изоляциялық материалдар және оның қауіпсіздігі ... 60

3–тарау. Кедергінің өзгеруі ...64

3.1. Резисторлардың конструкциялары ... 64

3.2. Электрлік кедергі мен меншікті электрлік кедергі ... 65

3.3. Кедергінің температуралық коэффициенті ... 71

3.4. Резисторды түстермен кодтау және олардың омдық мәндері... 77

4–тарау. Батареялар мен энергия көздерінің түрлері ...84

4.1. Батареяларға кіріспе ... 85

4.2. Электрдің кейбір химиялық әсерлері ... 86

4.3. Қарапайым элементтер ... 87

4.4. Коррозия ... 90

4.5. Элементтің ішкі кедергісі мен электр қөзғаушы күш ... 91

4.6. Тұрақты элементтер ... 98

4.7. Аккумуляторлар ... 99

4.8. Элементтердің сиымдылығы ... 105

4.9 Аккумуляторды қауіпсіз тазарту ... 105

4.10. Отындық элеметтер ... 107

4.11 Энергия көздерінің жаңғыртылған және эквивалентті түрлері ... 107

1-тексеру тесті ...113

5–тарау. Тізбекті және параллель желілер ...116

5.1. Тізбекті сызбалар ... 117

5.2. Кернеуді бөлу ... 121

5.3. Параллель желілір ... 124

5.4. Токты бөлу ... 132

5.5. Жүктеме эффектісі ... 142

(8)

5.6. Потенциометр мен реостаттар ... 143

5.7. Салыстырмалы және абсолют кернеулер ... 150

5.8. Жердің потенциалы мен қысқа тұйықталу ... 153

5.9. Шамдарды тізбекті және параллель қосу ... 154

6–тарау. Конденсатор мен сиымдылық ...160

6.1. Конденсатор (кіріспе) ... 161

6.2. Электростатикалық өріс ... 161

6.3. Электр өрісінің күші ... 164

6.4. Сыйымдылық ... 164

6.5. Конденсаторлар ... 165

6.6. Электр ағынының тығыздығы немесе векторлық ығысу ... 168

6.7. Диэлектрлік өтімділік ... 169

6.8. Параллель конденсаторлар ... 173

6.9. Конденсаторларды параллель және тізбекті қосу ... 179

6.10. Диэлектрлік беріктік ... 189

6.11. Конденсаторда энергияны жинақтау ... 190

6.12. Конденсаторлардың түрлері ... 193

6.13. Конденсаторды зарядсыздандыру ... 197

7–тарау. Магнит тізбектері ...202

7.1. Магнетизм мен магниттік тізбекке кіріспе ... 203

7.2. Магнит өрісі ... 203

7.3. Магниттік ағындары мен оның тығыздығы ... 206

7.4. Магнит қозғаушы күш және магнит өрісінің кернеулігі ... 207

7.5. Өтімділік пен B–H магниттеу қисығы ... 209

7.6. Меншікті магниттік кедергі ... 216

7.7. Магнитті сызбадағы композитті топтама ... 218

7.8. Электрлік және магниттік шамаларды салыстыру ... 225

7.9. Гистерезис және гистерезис тұзағы ... 225

2-тексеру тесті...231

(9)

8–тарау. Электрмагнетизм

8.1. Электр тоғы мен магниттік өріс ... 234

8.2. Электрмагнетизм ... 235

8.3. Тоғы бар өткізгіштегі күш ... 243

8.4. Тұрақты ток қозғалтқышының жұмыс істеу принципі ... 251

8.5. Орамасы қозғалмалы құралдың жұмыс істеу принципі ... 253

8.6. Заряд күші ... 255

9–тарау. Электрмагниттік индукция ...260

9.1. Электрмагниттік индукцияға кіріспе ... 261

9.2. Электрмагниттік индукция заңдары ... 264

9.3. Магнит өрісінде тұзақтың айналуы ... 271

9.4. Индуктивтілік ... 274

9.5. Индукторлар ... 277

9.6. Жинақталған энергия ... 279

9.7. Орамдағы индуктивтілік ... 280

9.8. Өзара индуктивтілік ... 285

10–тарау. Электрді өлшейтін құрылғылар мен өлшеулер ...294

10.1. Кіріспе ... 295

10.2. Аналогты аспаптар ... 296

10.3. Электрмагнитті өлшеуіш аспаптар ... 297

10.4. Түзеткіш пен орамы қозғалмалы аспаптар ... 298

10.5. Магнитэлектрлік, электрмагниттік аспаптарды салыстыру ... 299

10.6. Шунттар мен мультипликаторлар ... 299

10.7. Электрондық аспаптар ... 304

10.8. Омметр ... 305

10.9. Мультиметрлер ... 306

10.10. Ваттметрлер... 307

(10)

10.11. « Жүктеулік» әсері бар аспаптар ... 308

10.12. Осциллограф ... 314

10.13. Виртуалды тест пен өлшеуіш аспаптар ... 325

10.14. Виртуалды цифрлық еске сақтаушы осциллографтар ... 327

10.15. Толқынның гармоникаларының пішіндері ... 336

10.16. Логарифмдік қатынастар ... 339

10.17. Өлшеудің нөл тәсілі ... 346

10.18. Уитстон көпірі ... 346

10.19. Тұрақты ток потенциометр ... 348

10.20. Айнымалы ток көпірлері ... 349

10.21. Q–метр ... 353

10.22. Аспап тізбегінің бұзылуы нәтижесіндегі қателер .. 355

11-тарау Жартылай өткізгіш диодтары ...366

11.1. Материалдардың түрі ... 367

11.2 Жартылай өткізгіштер ... 368

11.3 Жартылай өткізгіштік материалдардағы өткізу қабілеті ... 373

11.4 Электронды–кемтіктік p–n ауысу ... 374

11.5 Тура және кері ығысулар ... 379

11.6 Жартылай өткізгіштік диодтар... 387

11.7 Сипаттама белгілері мен максималды мәндер ... 388

11.8 Түзету ... 389

11.9 Стабилитрондар ... 389

11.10 Кремниймен басқарылатын түзеткіштер ... 393

11.11 Жарық диодтары ... 395

11.12 Варактор диодтары ... 395

11.13 Шоттки диоды ... 396

12-тарау Транзисторлар ...402

12.1. Транзисторлардың классификациясы ... 403

12.2. Биполярлы транзисторлар ... 404

(11)

12.3. Транзистордың жұмыс атқару негіздері ... 406

12.4. Жылыстау тоғы ... 408

12.5. Ығысу мен ток ағыны ... 410

12.6. Транзисторлық операциялық конфигурация ... 411

12.7. Биполярлы транзистор сипаттамасы ... 412

12.8. Транзистор параметрлері ... 415

12.9. Ток бойынша күшейту коэффициенті ... 419

12.10. Биполярлы транзисторлардың негізгі сипаттамалары мен ең үлкен мәндері ... 421

12.11 Өрістік транзисторлары... 423

12.12 Өріс эффектілерін сипаттайтын транзистор ... 425

12.13 Өрістік транзисторлардың типтік сипаттамалары мен мен шектік мәндер ... 430

12.14 Транзистор –күшейткіш ... 431

12.15 Жүктеме сызықтары ... 436

3-тексеру тесті ...452

Тест сұрақтарына дұрыс жауапты таңдау ...456

Пәндік көрсеткіш ...458

(12)

Қазақ тіліне аударылған оқулығыма алғы сөз жазу мен үшін үлкен абырой және қуаныш. Соңғы уақытта Қазақстан экономи- касы дамыған өскелең елдердің қатарына өте бастағаны белгілі.

Осыған орай, жоғары білімге жіті көңіл бөлінуде. Ғалымдар мен инженерлер әр кезде экономика мен қоғам үшін өмірлік маңызды мамандар болып саналады. Олардың қаржы қызметінен бастап өндіріске дейін көптеген секторларда білімдері мен дағдылары үлкен сұраныста болып келе жатыр. Сол себептен, келешекте сұранысты қанағаттандыру үшін елді біраз білікті мамандармен қамтамасыз ету өте маңызды. ХХІ ғасырда білім алдыңғы қатарлы инвестицияға жатады, себебі ақпараттық экономика білімді, білікті мамандарға тәуелді. Елде неғұрлым білімді студенттер көп болса, соғұрлым халық экономикалық табыстарға тезірек жетпек. Кез келген инженерлік немесе ғылыми салаларда үлкен жетістерге жетіп, мансап жасау үшін математиканың негіздерін жақсы меңгеру маңызды. Адамзат математикасыз кез келген принципті түсіне, өлшей, шекараларды анықтай, әртүрлі вари- анттарды зерттей, дәлелдей, концепциялардың тұжырымдарын келтіре алмас еді. Математиканың арқасында телефон, ұялы те- лефон, теледидар, стереожүйелер, бейнежүйелер, бейне ойындар, микротолқынды пештер, компьютерлер мен әртүрлі электроника түрлері жасалды. Математиканы меңгерудің арқасында көпірлер, тоннельдер, жолдар, биік зеңгір үйлер, автомобильдер, кеме- лер, ұшақтар, зымырандар, сонымен қатар көптеген дүниелер жасалып, өркениет күннен күнге дамып келе жатыр. Осы мы- салдардан бүгінгі күндерде қоғамның жоғары дәрежеде даму себебі ғылымның жемістерін пайдаланудың арқасында екенін ұмытпау керек. Білікті электр инженерлерін коммерциялық, индустриялық, әскери, ғылыми сұранысты қамтамасыз ету үшін дайындайды. Сондықтан өндірісті және электр жабдықтарын

Қазақ басылымына алғы сөз

(13)

бақылау, жобалау, зерттеу, тексеру жұмыстарын меңгеру инже- нерлерге маңызды.

Көптеген жылдар бойы педагог және инженер болып өндірісте істеген өмір тәжірибесі арқасында электртехника мен электрониканың принциптері туралы оқулықты жазуыма себеп болды. Осы оқулықтың мазмұны көпшілік оқырманға пайдалы болып, техниканың салаларын меңгеруге көмектесе алады деп сенемін.

Ізгі тілекпен, Джон Берд

(14)

«Электрлік және электрондық принциптер мен технология- лар»деп аталатын оқулықтың 4-басылымында айнымалы және тұрақты ток тізбектерінің принципиалды сызбалары келтіріліп, олардың өтпелі және орнықты күйлері қамтылған, желіні сүзу, операциондық күшейткіштер, үшфазалы электр қоректендіру көзі, трансформаторлар, тұрақты ток машинала- ры мен үшфазды асинхронды қозғалтқыштар сияқты маңызды сұрақтар қарастырылғын.

Бұл басылымда жаңа материалдар қосылған: ол резистор- лардың құрылымдары, жүктемелік әсерлер, құралдар мен по- тенциометрлер, реостаттар, жердің гравитациялық кернеулігі, қысқыша тұйықтау, электрлік сақтану изоляциясы мен сақтандырғыштар. Сонымен қатар оннан артық практикалық зертханалық жұмыстар қосылған (жергiлiктi жабдықтардың түріне байланысты оқытушылар зертхана жұмыстарын редак- циялап немесе жүктеп алуына болады).

Осы оқулықтың 4-басылымы ең соңғы оқу бағдарламасын қамтиды:

(і) «Электр және электроника принциптері» (ВТЕС – Бизнес пен Технология саласында білім беру кеңесі – осы курсты Ұлттық сертификат және Ұлттық дипломмен белгілей оты- рып, оның біліктік деңгейін 5 бірлікпен бағалаған) – 1–10 мен 11 (бөлімдерінде) тарауларды қараңыз.

(іі) «Кеңейтілген электр принциптері» (ВТЕС Техника және тех- нология саласындағы дипломмен осы курсты белгілей оты- рып, 67 бірлікпен бағалаған) 13, 15-18, 20, 22, 23 тараулар- ды қараңыз.

(ііі) Келесі тараулар ВТЕС-ің ұлттық оқу жоспарына енеді:

Электрлік қосымша, үш фазалы жүйе, электрондық құрылғылармен тізбектердің негіздері мен қолдану,

Кіріспе

(15)

электрлік машиналар мен ұшақтар, телекоммуникация негіздері.

(іv) Техниктер үшін «Қолданбалы электроника мен механикалық ғылым» деп келтірілген электр принциптеріне арналған та- рау ВТЕС-ің бірінші мертификатымен бағаланған.

(v) Лондон Сити және Гильдия сертификат дипломмен осы курстың келесі тарауларын бағалаған: Телекоммуникация жүйесі, электртехника принциптері мен электроника.

(vi) «Электрлік және электрондық принциптер» Техника мен Технология саласында Дипломмен бағаланған.

(vii) Курстың кіріспесі дайындық курстар үшін өте пайдалы.

Оқулықтың мәтіні негізгі 4 бөлімнен тұрады.

1-бөлім 1-ден 12-тарауларды қамтиды. Бұл тарауда электрлік және электрондық техникалық принциптер, электр өлшем бірліктері мен олардың шамалары, электр тізбектері, кедергінің өзгеруі, батареялар мен энергияның альтернативті көздері, тізбекті және параллель сызбалар, конденсатор мен сиымдылықтар, магниттік сызбалар, электромагнетизм мен электромагниттік ин- дукциялар, электр өлшеуіш құралдары мен өлшеулер, жартылай өткізгіштер, диодтар және транзисторлар қарастырылады.

2-бөлім 13-тараудан 19-тарауды қамтиды. Бұл тарауларда электр және электрондық принциптер, тұрақты ток тізбегінің те- ориясы, альтернативті кернеу мен ток, бір фазалы тізбектер мен параллель тізбектер, желі сүзгіштері, тұрақты токты өтпелі про- цесс пен операциондық күшейткіштер келтірілген.

3-бөлім 20-дан бастап 23-тараулардан тұрады. Оның құрамына келесі тақырыптар енеді: Электр қуатының технологиясы, үш фа- залы жүйе, трансформаторлар, тұрақты ток машиналары, үш фа- залы асинхронды қозғалтқыштар.

4-бөлім 24-тараудан тұрады. Оның құрамына он практикалық және зертханалық тәжірибелер енеді.

(16)

Мәтiнде әр тақырып әлі алдын ала таныс емес материал- мен беріледі. Тарау теорияны қысқыша мазмұндама түрінде қарастырады. Есептерді шығару үшін анықтамаларды, формула- лар мен теорияларды сипаттау минимумға келтіріліп, мейлінше жеңілдетілген.

Теорияны меңгеруді жетілдіру – есептерді шығару арқылы жүзеге асырылады.

Осы басылымда оқытушыларға көмек ретінде интернеттен келесі тегін жүктеулерге қол жеткізуге мүмкіндік бар:

(і) Кітапта 540 қосымша есептердің 410 үшін шешу үлгілері келтірілген.

(іі) Тексеру тесттерін шығару үшін Нұсқаушының көмегімен жұмыс істеуге болады.

(ііі) 10 практикалық зертханалық тәжірибелер оқу орындарының мүмкіндігіне сай редакциялана алынады.

(iv) Бекітілген ВТЕС-тің оқу жоспары бойынша берілген матери- алдар, емтихан сұрақтары мен практикалық жұмыстарды қайта жаңғыртып, өзгертулерді жүргізуге болады.

(v) Оқулықта 538 сурет келтірілген.

«Электрлік және электрондық принциптер мен техника- лар» деп аталатын оқулықтың төртінші басылымында 410 есеп берілген, оның 341 бірнеше жолмен шығарылған (жау- аптары кітаптың соңында келтірілген), сонымен қатар 455 қысқаша сұрақтар енгізілген, бұл сұрақтарға жауапты алдыңғы тараудың материалдарынан табуға болады. 146 жаттығуларда 540 қосымша сұрақтар жақша ішіндегі дайын жауаптарымен бірден берілген; жаттығулар үнемі 3–4 беттен кейін барлық мәтін бой- ынша қайталанып отырады. 538 суреттер теорияны түсіну мен меңгеруге көмектеседі. Барлық есептердің шешімдері көп амалды, жауаптары қысқа және қосымша сұрақтармен жабдықталған – осының бәрі электрлік және электрондық техникада кездесетін практикалық жағадайлармен байланыстырылған.

(17)

Мәтiн бойынша уақыттың тең аралықтары арқылы барлық материалдар бойынша Тексеру тесті негізгі түсініктерді меңгеру үшін пысықталып отырады. Мысалы, 1-тексеру тесті 1 мен 4-тараулардағы материалдарды шолып, пысықтап қамтып оты- рады, ал 2-тексеру тесті 5–7-тарауларды қамтиды, сөйтіп барлық мәтін бойынша орындалып отырады. Бұл Тексеру тесттерінің жау- аптары жоқ, себебі оқытушы мен нұсқаушы осы кітап материалы- мен ол сұрақтарды тексере алады. Дәріскерлер мен нұсқаушылар интернеттен (Instructor’s Manual) – Тексеру тесттері үшін жауап- тарды тегін жүктей алады.

Тиiстi формулалар тiзiмі кiтаптың үш бөлiмдерінің соңына қосылған.

«Learning by Example» – «Мысалдар арқылы меңгеру» –

«Электрлік және электрондық принциптер мен технологиялар»

4-басылымының ең ортаңғы жағында орналасқан.

Джон Бёрд Кемелерге машина жасаудың Корольдік соғыс-теңіз мектебі,

HMS Султан, Портсмут университеті және Хайбери колледжі, Портсмут

(18)

Осы мәтінді жақсы меңгеру үшін үйретуші мен оқытушыларға көмекке бес жиынтықтардан тұратын материалдық қолдау тек қана Elsevier оқулық сайтынан алынады. Керекті материалды табу үшін http://www.booksite.elsevier.com/newnes/bird, сайты- на еніп, дұрыс кілт сөздерін таба білу қажет, осы келтірілген атаулардың кез келгенін бассаңыз сұрақтарыңызға дұрыс жау- ап таба аласыздар.

(і) Қажетті басшылық материалдар

Оқулықта 540 қосымша есептер мен 146 жаттығулар келтірілген. 410 есептерін лекторлар үшін шығару жолда- ры дайындалған.

(іі) Қолдану жөнiндегi басшылық

Оқулықта есептердің шығару жолдары мен 7 тексеру тесттері келтірілген.

(ііі) Зертхана тәжірибелері

24-тарауда 10 зертханалық тәжірибе берілген. Бұл тәжірибелерді оқытушылар өздерінің мүмкіншіліктеріне сай және қолда бар жабдықтарына сәйкес өзгертулеріне болады.

(iv) Сабақтардың жоспары мен материалдарды шолу

30 апталық сабақтың дәріс жоспарлары «Электр және электрондық технологиялар» үшін 5 тарау, қосымша электр принциптері үшін 67 тарау – әрбір блокта есептердің ше- шу жолдары мен емтихан сұрақтары және екі практика сұрақтары келтірілген.

Веб-тегiн жүктеулер

(19)

(v) Суреттермен көркемдеу

4-басылымда 538 сурет берілген және оларды дәріскерлер элек- тронды файлдардан көшірулеріне болады.

(20)

1-Тарау

Электр және электроника

негіздері технологиясы мен

1–бөлім

(21)

Осы бөлімнің соңында меңгерілетін сұрақтардың тізімі:

СИ жүйесінің негізгі өлшем бірліктері;

СИ өлшем бірліктеріндегі туынды шамалар:

Көбейту мен бөлуді белгілейтін префикстер;

Зарядтың, күштің, жұмыс пен қуаттың өлшем бірліктері және осы өлшем бірліктермен өте қарапайым-есептеулер;

Электр потенциалының, электр қозғаушы күшінің, кедергі- нің, өткізгіштің, күштің, энергияның өлшем бірлік тері және осы өлшем бірліктермен-есептер шығару.

Негізгі электр өлшем бірліктерінен шыққан туынды шамалар

1–тарау

(22)

1-Тарау

1.1 СИ жүйесіндегі өлшем бірліктері

Бірліктердің Халықаралық Жүйесі (СИ), (SІ;) – өлшем мен салмақ жөніндегі 11–Бас конференцияда (1960) қабылданған физикалық шамалар бірліктерінің жүйесі. Бірліктердің Халықаралық Жүйесінің артықшылығы – оның ғылым мен техника ның барлық саласын қамтитын универсалдылығы және пропорционалдық коэффициенттері болмайтын теңдеулер негізінде құрылатын туынды бірліктерінің бір-бірімен үйлесімділігі. Алғашқы үш негізгі бірлік (метр, килограмм, се- кунд) механикалық табиғаты бар барлық шамалардың үйлесімді туынды бірліктерін құрастыруға мүмкіндік береді. Ал қалған төрт негізгі бірлік (ампер, кельвин, кандела, моль) механикалық табиғаты болмайтын шамалардың үйлесімді туынды бірліктерін құрастыру үшін қосылған (мысалы, ампер – электрлік және магниттік, кельвин– жылулық, кандела – жарық, моль моле- кула лық физика мен химия саласындағы шамалар үшін).

Ондық еселік бірліктер мен үлестік бірліктердің аталуы арнау- лы қосымша жалғаулардың көмегімен құрастырылады.

Халықаралық бірлік жүйесі (International System of Units) – 1960 жылы Парижде өткен мөлшер мен салмақ туралы XI Генералдық конференцияда барлық ғылыми, техникалық, халық шаруашылық салаларына және білім жүйесіне арналып, қабылдаған физикалық шамалардың әмбебап бірлік жүйесі.

Шаманың атауы Халықаралық өлшем бірлігі

Мемлекеттік тілдегі белгісі

Ұзындық Метр, m М

Масса Килограмм, kg Кг

Уақыт Секунд, s С

Электр тоғы Ампер, А А

Термодинамикалық температура

Кельвин, К К

(23)

Жарық күші Кандела, Кд

Заттың мөлшері Моль М

Метр, килограмм, секунда бірі-бірімен үйлестіріліп қолдануы мүмкін. Көлем, қуат, қысым, жылдамдық үшін әртүрлі өлшемдер жасалады.

Кей уақытта үлкендеу немесе кішілеу өлшеу мағыналарын айтқанда, өлшем атаулары алдына арнайы префикс қосылады.

Мысалы, кило – «1000», милли – «0.001». Сонда километр – 1000 метр болады, миллиграмм – 1/1000 грамм. Осы арнайы префик- стер үшін төмендегі кестені қараңыз.

Префикс Халықаралық атауы

Мемлекет тіліндегі белгілеу

Еселігі

М Мега М Көбейту керек

1000000( 10 )6

k кило к Көбейту керек

1000(10 )3

m милли м Бөлу керек

(10 )3

μ микро мк Бөлу керек

10–6

n нано н Бөлу керек

10–9

p пико п Бөлу керек

10–12

1.2 Заряд

Зарядтың өлшем бірлігі ретінде СИ жүйесінде кулон алына- ды (1 кулон 6.24 1018 электронның заряды). 1 Êë– ток күші 1 À болатын өткізгіштің көлденең қимасы арқылы 1 ñ ішінде тасылатын заряд мөлшеріне тең. Олай болса, заряд кулонмен алғанда Q It тең болады.

(24)

1-Тарау

мұндағы, I - ток күші, t - секундпен алынған уақыт.

1-есеп. Егер 2 минут ішінде өтетін ток 5À болса, онда өтетін за- ряд мөлшері қандай? Кулонмен алынған заряд мөлшері Q, мұндағы,

5

I A, t 2 60 120 ñ, Олай болса, Q 5 120 600 Êë

1.3 Күш

Күштің өлшем бірлігі ретінде ньютон алынады, 1Í– масса- сы 1 êã дененің 1 ñåêóíä аралығында жылдамдығын 1 /ì ñ– қа өзгертетін күш.

Күш ньютонмен алынғанда F ma

Мұндағы, m– масса килограммен, ал a үдеу ì ñ/ 2алынған.

Гравитациялық күш немесе салмақ mgтең, сон дық тан 9.81 / 2

g ì ñ .

2-есеп. 5000 грамм масса 2 /ì ñ2 үдеумен қозғалады. Осыған сай күшті табыңыз.

Күш Q масса үдеу=5 êã 2 ì/ñ =10 êãì/ñ =10 Í.2 2 3-есеп. Сымға бекiтілген 200 ã массаға төмен қарай тік әсер ететін

күштi табу керек.

Масса 200ã =0.2 êã, салмақ күшiнiң үдеу g 9.81 /ì ñ2 Төмен әсер ететін күш салмақ

масса үдеу

(25)

0.2 9.81 /êã ì ñ2

1.962 N

1.4 Жұмыс

Жұмыстың немесе энергияның өлшем бірлігі ретінде джоуль алынады, ал джоульдің өзі 1íüþòîí көбейтілген 1 ìåòð. Джо- уль деп 1íüþòîí күштің 1 ìåòð жол бойында істеген жұмысын айтады. Олай болса,

Істелінген жұмыс джоульмен алынады: W Fs.

мұндағы, F – ньютонмен алынған күш, s әсер ететін күш бағытымен алынған дененің жүріп өткен жолы. Энергия жұмыс істеліну үшін қажетті қабілеттілік.

1.5 Қуат

Қуаттың өлшем бірлігі ватт. Ватт тең 1 Äæ бөлінген 1 ñåê. Қуат дегеніміз істелінген жұмыстың шапшаңдылығы немесе энергияның түрленуі. Олай болса, ваттпен алынған қуат:

P W t

мұндағы, W– джоульмен алынған жұмыс, не түрлендірілген энергия. t –секундпен алынған уақыт. Олай болса, джоульмен алынған энергия:

W Pt

4-есеп. Ықшам машинаны қозғалту үшін 200 ньютон күш қажет.

Осы машина үшін 20 ì жол жүргендегі жұмысы мен 25 секунд ішіндегі орташа қуатын табыңыз.

(26)

1-Тарау

Істелінген жұмыс күш арақашық тық:

200 Í 20 =ì 4000 íåìåñå 4 êÄæ 200 H 20 =ì 4000 H ì немесе 4 êÄæ Қуат істелінген жұмыс/жұмсалған уақыт:

160 Äæ/ñ=160 Âò 4000

25 ñ

5-есеп. 1000 êã масса 10 метр биіктікке 20 секунд ішінде көтеріледі. Сондағы жасалған жұмыс пен қуатты анықтаңыз.

(а) Істелінген жұмыс күш арақашықтық Күш масса үдеу

Олай болса, (а) Істелінген жұмыс массa үдеу (1000 êã 9.81 /ì ñ2) (10 )ì

98100 êHì

98.1 немесе 98.1 êÄæ

(b) Қуат істелген жұмыс /жұмсалған уақыт

98100 / 20 Äæ ñåêóíä =4905 /Äæ ñ 4905 Âò немесе 4.905 кВт.

Келесі жаттығуларды орындаңыздар.

1-жаттығу. Заряд, күш, жұмыс пен қуатқа арналған қосымша есептер.

Есептерде еркін түсу үдеуін g 9.81 /ì ñ2 деп алған дұрыс.

1. 6.24 1021 электрондар қандай заряд мөлшерін тасы- малдайды?

1000 Êë 2. 1 À ток 30 Êë заряд мөлшерін тасымалдау үшін қанша уақыт керек?

(27)

30 ñ 3. 5 минут ішінде 3 A ток ағады, сонда қанша заряд тасы- малданады?

900 Êë 4. 0.1 À ток 30 Êë зарядты тасымалдау үшін қанша уақыт керек?

5 ìèíóò 5. 20 êã массаға 30 /ì c2 үдеу беру үшін қанша күш қажет?

600 Í 6. Массасы 1.7 Ìã (мегаграмм ) автомобиль өзінің жылдам- дығын тұрақты 3 /ì c2 үдеумен ұлғайтады, сондағы үдетуші күшті табыңыздар.

5.1 êÍ 7. 40 Í күш 5 /ì c2 үдеумен қандай массаны қозғалта алады?

8 êã 8. Жіпке массасы 1500 ã дене ілулі тұр. Осы массаға төмен қарай қандай күш әсер етеді?

14.72 Í 9. 4 Í күш объектіні 20 ñì қашықтыққа ауыстырады, сон- да қанша жұмыс істелінеді?

Í [8 Дж]

10. Жүкті 500 ñì биіктікке көтеру үшін 2.5 êÍ күш қажет, сол күштің істеген жұмысын табыңыз.

12.5 êÄæ 11. Электромагнит 12 Í күшпен темір арматураны 1.5 ñì арақашықтыққа 40 ìñ аралығында көтереді. Тұтынылған қуатты табыңыздар.

4.5 Âò 12. 30 секунд ішінде 500 êã масса 6 ì биіктікке көтеріледі.

Істелінген жұмыс пен қуатты табыңыздар.

29.43 981

a êÍì b Âò

13. Төменде келтірілген өрнектерді аяқтаңыздар:

(28)

1-Тарау

(a) 1000 ï Ô ...íÔ (b) 0.02 ...ìêÔ ïÔ (с) 5000 ...êÃö ÌÃö (d) 47 êÎì . . . .MÎì (е) 0.32 ìA . . . .ìêA

a íÔ b ïÔ ñ ö d MOm e Mka

[ 1 20000 5 0.047 320 ]

0.047 320

d MÎì å ìêA

1.6 Электрлік потенциал және электр қозғаушы күш – э.қ.к.

Электрлік потенциалдың өлшем бірлігі вольт, ал 1 âîëüò дегеніміз 1 джоульдің кулонға қатынасы. 1 âîëüò ол өткіз- гіштегі екі нүкте арасындағы потенциалдар айырымы, 1 À ток өткенде 1 Âò қуат жұмсалады.

âàòò äæîóëü ñåêóíä/ äæîóëü äæîóëü âîëüò

aìïåð amìïåð aìïåðñåêóíä êóëîí

Äæ Êë Электр тізбегіндегі екі нүкте аралығындағы электр потен- циалының өзгеруін потенциалдар айырымы деп атайды. Ба- тарея немесе генератор сияқты энергия көздерінен алынған электр қозғаушы күштерінің (э.қ.к.) өлшем бірліктері вольтпен анықталады.

1.7 Кедергі мен өткізгіштік

Кедергінің өлшем бірлігі ретінде Îì алынады, ом – вольттің амперге қатынасы. 1 Îì– өткізгіштің кернеуі 1 Â болғанда бой- ынан 1 À ток өтетін кедергі.

Кедергі, V R I Îì

Мұндағы, V – вольтпен алынған екі нүкте арасындағы по- тенциалдар айырымы, ал I – ампермен алынған өткізгіштен өтетін ток.

(29)

Кедергіге кері шама өткізгіштік деп аталады, ол сименс (См) деп аталатын өлшем бірлігімен анықталады.

Өткізгіштік, сименс 1 G R

Мұндағы, R– оммен алынған кедергі.

6-есеп. Кедергілері (a) 10 Îì, (b) 5 êÎì, (с) 100 ìÎì өткізгіштердің сәйкес өткзгіштігін табыңыз?

(a) Өткізгіштік 1 1 G 10

R сименс 0 1 Ñì.

(b) G Ñì Ñì

R

3 3

1 1

0.2 10

5 10 0.2 ìÑì

(с) Ñì

3 3

1 1 10

100 100 10

G Ñì Ñì

R 10

1.8 Электр қуаты мен энергия

Электрлік тізбектен тұрақты 1 À ток өтеді, өткізгіштің ұштарындағы кернеу 1 вольт, қуатты табыңыз:

Қуат (ватт), P VI=

Электр энергиясы Қуат уақыт VIt джоуль.

Энергияның өлшем бірлігі Дж, оның үлкен мәндерінде өлшем бірлігіне кВт/сағ алынады, мұндағы?

немесе джоуль 3600000 Дж

7-есеп. 5 вольт э.қ.к. 3 À тұрақты токты 10 минут ішінде тасы- малдайды. Осы уақыт ішіндегі энергия түрленуі қандай?

Энергия қуат уақыт және қуат кернеу ток. Сонда

(30)

1-Тарау

Энергия VIt 5 3 (10 60) 9000 Âò ñ немесе Äæ 9 êÄæ

8-есеп. 250 Â кернеу көзінен 30 минут ішінде электр қыздырғыш .8 ÌÄæ

1 энергияны тұтынады. Қыздырғыш үшін оның номиналды қуаты мен ток көзінің күшін табыңыз.

Қыздырғыштың номиналды қуаты 1 êÂò Қуат P VI, осыдан 1000

250 4

I P A

V

Сонымен, қоректендіру көзінен тұтынатын токкүші 4А болғаны.

Келесі жаттығуларды орындаңыздар.

2-жаттығу. Э.қ.к., кедергі, өткізгіштік, қуат

және энергияға арналған қосымша-есептер.

1. Өткізгіштердің келесі кедергілері берілген: (a) 10 Îì (b) 2 êÎì (с) 2 ìÎì. Резисторлардың осыған сәйкес өткізгіштік- те рін табыңыз.

0.1 0.5 500

a Ñì b ìÑì ñ Ñì

2. Резистордың өткізгіштігі 50 .ìêÑì Оның кедергісін табыңыз:

20 êÎì 3. Э.қ.к.–і 250  электр тізбегіне 4 À ток күші өтетін кедергі қосылған. Сондағы ток көзінің қуаты қандай?

1 êÂò

(31)

4. Бір минутта 450 джоуль энергия жылуға айналады, сондағы қуаттың шамасы қандай?

7.5 Âò 5. Өткізгіш арқылы 10 À ток өтеді және 10 Âò қуат өндіріледі, өткізгіштің ұшындағы потенциал айырымдары қандай?

1 Â 6. Батареяның э.қ.к.–і 12 B, одан 2 минут ішінде 5 À ток шығады. Осы уақыт ішінде ол қанша электр энергиясын береді?

7.2 êÄæ 7. Электрқозғалтқыш бір сағат бойы 250  кернеу көзіне жалғанған, сонда ол 36 ÌÄæ энергияны жұмсалған. Осы электрқозғалтқыштың номиналды қуаты мен тоғын табыңыз.

10 .40 êÂò A

1.9. Терминдер, өлшем бірліктер, олардың символдары

Шама Шаманың белгісі Өлшем

бірлік

Өлшем бірліктің белгісі Халық-

аралық

Мемле- кеттік

Ұзындық l l метр ì

Масса kg килограмм êã

Жылдамдық v m s/ метр/секунд ì ñ/

Үдеу a m s/ 2 метр/секунд

квадрат

/ 2

ì ñ

Күш F N ньютон Í

Электр за-

ряды Q C кулон Ê

Ток күші I A ампер À

Өткізгіштік G S симен Ñì

Э.қ.к. E V вольт Â

(32)

1-Тарау

Потенциал-

дар айырымы V V вольт Â

Кедергі R ом Îì

Жұмыс W J джоуль Дж

Қуат P W ватт Âò

Уақыт t s cекунд ñ

Энергия E немесе W

J джоуль Äæ

Келесі жаттығуларды орындаңыздар.

3-жаттығу. Негізгі электрлік шамалардың өлшем бірлік- теріне қысқаша жауап

1. СИ өлшем бірлігі деген мағына нені білдіреді?

2. Келесі өрнекті аяқтаңыздар: Күш =... ....

3. Потенциалдар айырымы деген не?

4. Заряд пен уақыт арқылы электр тоғын анықтау.

5. Өлшеуге арналған өлшем бірліктері:

(a) заряд мөлшері;

(b) кедергі;

(с) өткізгіштік;

6. Кулонның анықтамасы:

7. Электр энергиясының анықтамасы мен оның өлшем бірлігі 8. Электрлік қуаттың анықтамасы мен оның өлшем бірліктері 9. Электр қозғаушы күш (э.қ.к.) деген не?

10. Тұрақты ток тізбегінде қуатты анықтау формуласы 11. Келесі шамалар үшін олардың белгілері: (а) электр за- ряды; (b) электр қозғаушы күш; (c) жұмыс; (d) потенциалдар айырымы.

12. Келесі қысқартулар қандай өлшем бірліктеріне жатады:

(а); À

(33)

(b) Êë; (c) Äæ (d) ì, (e) Í.

4-жаттығу. Электр шамаларының өлшем бірліктеріне арнал ған тест (жауаптары кітаптың соңында) 1. 50 êÎì кедергінің өткізгіштігі қандай:

(a) 20 Ñì (b) 0.02 Ñì (с) 0.02 ìÑì (d) 20 êÑì

2. Келесі өрнектердің қайсысы дұрыс емес:

(a) 1 Í 1 êãì ñ/ 2 (b) 1 Â 1 Äæ Êë/ (с) 30 ìA 0.03 A (d) 1 Äæ 1 Í ì/

3. Егер резистордың кедергісі 10 Îì және оның бойымен 10 À ток өтсе қуат қандай?

(a) 0.4 Âò (b) 20 Âò (с) 40 Âò (d) 200 Âò

4. Белгілі бір күштің әсерімен 1200 г масса 200 /ì c2 үдеумен қозғалады, сондағы күштің шамасын табыңыз:

(а) 2.4 Í (b) 2.400 Í (с) 240 êÍ (d) 0.24Í

5. 2 минут ішінде 240 Êë заряд өтеді, сонда токтың шама- сы қандай болады?

(а) 120 A (b) 480 A

(34)

1-Тарау

(с) 2 A (d) 8 A

6. Резистордың кедергісі 100 Îì, ол арқылы 10 сағат бойы 2 À ток өтіп жатады, сондағы резистордың тұтынатын энер- гиясы қандай?

(а) 0.5 êÂò сағ (b) 4 êÂò сағ (с) 2 êÂò сағ (d) 0.02 êÂò сағ

7. Электр мөлшерінің өлшем бірлігі:

(а) вольт (b) кулон (с) Ом (d) джоуль

8. Электр қозғаушы күш ненің есебінен қамтамасыз етіледі?

(а) кедергінің

(b) өткізгіштің ұзындығының (с) электр тогының

(d) электрлік қоректендіру көзінің

9. Кулон қандай шаманың өлшем бірлігі?

(а) қуат (b) кернеу (с) энергия

(d) заряд мөлшері

10. Жұмыс орындалу үшін не қажет?

(а) энергияны тасымалдау (b) сызбадағы ажыратқыш (с) көмірді жағу

(d) екі сым

11. Ом қандай шаманың өлшем бірлігі?

(а) зарядтың (b) кедергінің (с) қуаттың

(35)

(d) токтың

12. Токтың өлшем бірлігі?

(а) вольт (b) кулон (с) джоуль (d) ампер

(36)

2-Тарау

Электр тізбегіне кіріспе

2–тарау

Тараудың соңында меңгерілетін сұрақтардың тізімі:

Инженерлік жүйелер блок-сызбалар арқылы көрсетіледі Жалпы электрлік тізбек белгілерін тану

Электр тоғы – ол зарядтар қозғалысы, оның өлшем бірлігі – ампер

Кулон зарядтың өлшем бірлігі

Зарядты немесе Q- заряд мөлшерін Q It өрнегі арқылы есептей білу

Өткізгіштен ток өту үшін оның ұштарында потенциалдар айырымы болуы қажет

Вольт – потенциалдар айырымының өлшем бірлігі

Кедергі ток күшіне кері порпорционал және оның өлшем бірлігі – Ом

Амперметр, омметр, мультиметр, осциллограф, ваттметр, мегаметр көпірі мен тахометр және стробоскоп сияқты құралдармен өлшеулерді бағалай білу

Сызықтық және сызықтық емес құрылғыларды ажы- рата білу

Келесі өрнектер арқылы Ом заңына анықтама беріңіздер V IR немесе I V R/ немесе R V I/

Есептеулерде Ом заңын пайдалана білу, сонымен қатар еселi және бөлiктi бiрлiктерді де қолдану

Өткізгіш пен диэлектриктерге (изоляторға) мысалдар келтіру

(37)

2.1 Электр және электрондық жүйелердің блок-сызбалары

Электр/электрондық жүйе қажеттi функцияны орындау үшiн бiрге қосылған құрамдас бөлiктер тобын құрайды. 2.1-суретте хабарлаудың қарапайым жүйесi көрсетілген, мұндай интегралдық сызбада дауыс зорайтқышқа түскенше микрофон дыбыстық толқындардың қысымы түрінде акустикалық қуатты жинау үшін пайдаланылады және оларды электр энергиясына шағын кернеу немесе ток түрінде түрлендіреді; электрон сызбасында транзисторлардың көмегі арқылы осы сигналдар күшейтіледі.

Ішкі жүйе толық жүйенің бір бөлігі болып табылады, сөйтіп тұтас жүйе шеңберінде анықталған функцияларды орындайды.

Осындай ішкі жүйенің мысалы 2.1-суретте келтірілген. Компо- нент немесе элемент тұтас жүйенің ең қарапайым бөлігі және ол нақты белгілі айқын функцияларды орындай алады, осыған мы- сал ретінде 2.1-суреттегі микрофонды алуға болады.

2.1-суретте көрсетілген блок–сызба немесе электрлік/

электрондық жүйе болып табылады; мұндай жүйелер көбінесе, өте күрделі, сондықтан түсінікті болу үшін оларды шағын бөліктерге, яғни ішкі жүйеге бөледі. Тұтас жүйенің құрамдас бөліктерін нақты білудің қажеті жоқ, тек олардың қалай жұмыс істейтінін білсе жеткілікті.

P – электр қуатының формуласы: P VI I R2 V2/R Вт Электр қуатын есептеу

Электр энергиясына анықтама беру және оның өлшем бірлігі Электр энергиясын есептеу

Электр тоғының ең маңызды үш әсерін анықтай алу және олардың әрқайсысына мысалдар келтіру

Электр тізбегіндегі сақтандырғыштың маңызын түсіндіру Изоляциялық материалдарға үлкен токтың қауіптілігі

(38)

2-тарау

Мысал ретінде 2.2-суретте көрсетілген температураны басқару жүйесін алайық. Бұл жүйе жылу көзінен (газды қазан), отын контролерінен (электр клапаны), термостат пен электр энергиясының көзінен тұрады. 2.2-суреттегі жүйенің блок–сыз- басы 2.3-суретте қайтадан басқаша түрде келтірілген. Термостат бөлме температурасын қажетті температураға дейін теңестіріп, жылыту жабдығын сөндіріп немесе жағып отырады.

2.1-сурет

2.2-сурет

(39)

Практикада техникалық жүйелердің көптеген түрлері кездеседі. Мысал ретінде байланыс жүйесін (коммуникация- ны) алайық. Жергілікті торап файл–серверден, коаксиальді ка- бельден, желі адаптерінен (бейімдеушіден), бірнеше компью- терден және лазерлік принтерден тұрады. Басқа мысал ретінде электрмеханикалық жүйені алуға болады, автомобильдің электр жүйесінің құрамына аккумулятор, стартер, тұтандыру орамы, сөндіру мен жағу, контакттары мен дистрибьюторлер енеді. Осын- дай жүйелердің бәрін блок–сызбалар арқылы өрнектеуге болады.

2.2 Электр құраушыларының стандартты белгілері

Электрлік сызбаларда компоненттерді белгілеу үшін символ- дар қолданылады. Олардың ішінде әсіресе кең таралғаны стан- дартты символдар 2.4-суретте келтірілген.

2.3 Электр тогы мен электр мөлшері

Барлық атомдар протоннан, электроннан және нейтроннан тұрады. Ядроның құрамына оң зарядталған протон мен заряд- сыз нейтрон енеді. Ядроны теріс зарядталған электрон белгілі–

бір қашықтықта айналып жүреді. Әр түрлі материалдардың атомдарының бір–бірінен ерекшеліктері осы протон, нейтрон мен электрон сандарының айырмашылығында. Атом ішінде протон мен электрон саны тең. Сондықтан атомды нейтралды электрлік баланста деп санайды, себебі онда теріс зарядтар мен оң зарядтардың сандары тең.

2.3-сурет

(40)

2-Тарау

Егер атомда электронның саны екіден асатын болса, онда осы электрондар ядродан әртүрлі қашықтықта орналасқан электрон қабаттарында үлестіріліп орналасады. Ядроның сыртқы қабаттағы электрондарымен байланысы ішкі өзіне жақын жатқан қабаттармен салыстырғанда әлдеқайда әлсіз. Егер атом өзінің бір электронын жоғалтса, онда ол нейтрал бөлшектен зарядты бөлшекке, яғни ионға айналады. Енді ол электрлік баланста болмағандықтан оң зарядталады, сондықтан ол басқа атомнан электронды өзіне тартуға мәжбүр. Бір атомнан екінші атомға оңай өтетін электрондар бос электрондар деп аталады және мұндай кездейсоқ қозғалыстар шексіз ұзақ жалғаса береді. Егер материалға электрлік қысыммен немесе электрлік кернеумен әсер етсе, онда электрондар белгілі бір бағытта қозғала бастайды.

2.4-сурет

(41)

Мұндай бос электрондардың белгілі бір бағыттағы қозғалысын электр тогының ағыны деп атайды. Сонымен ток дегеніміз – за- рядтар қозғалысының ағыны. Өткізгіш дегеніміз – өзінің құрамында ядромен әлсіз байланысқан электрондары бар мате- риалдар. Бұл бос электрондар материал ішіндегі атомдар арасын- да біріне–бірі оңай ауысып отырады. Изолятор деп аталатын ма- териалдарда ядро электрондарды өте мықты ұстап отырады, сондықтан бос электрондар оларда пайда бола алмайды. Q − электр зарядының мөлшері, оның өлшем бірлігі кулон (1 6.24 10êóëîí = 18 электрондардың заряды). Егер 1 секунд аралығында өткізгіштен 1 кулон заряд өтетін болса, онда зарядтың ағыны 1 А токқа тең.

Сондықтан 1 ампер= 1кулон/секунд немесе1 1 /A Êë ñ. Олай болса 1кулон= 1 ампер секунд немесе 1 1 Êë A ñ. Егер I ток күші ампермен, ал t уақыт секундпен берілсе, он- да олардың көбейтіндісі Q кулонмен алғандағы электр зарядының мөлшеріне тең. Олай болса электр зарядының мөлшері келесі өрнекпен анықталады.

Q I t

1-есеп. 0.24 Êë зарядты 15 ìñ ішінде тасымалдау үшін қандай ток қажет?

Заряд мөлшері Q I t болғандықтан:

3 3

0.24 0.24 10 240

15 15

15 10 I Q

t 16 A

2-есеп. Егер өткізгіштен 4 минут ішінде 10 À ток өтсе, онда за- ряд мөлшері қандай?

Заряд мөлшері: Q It кулон. I 10 A 4 60t 240 ñ Олай болса, Q 10 240 2400 Кл.

(42)

2-Тарау

Келесі жаттығуларды орындаңыздар.

5-жаттығу. Зарядтың шамасын анықтау үшін қосым ша-есептер

10 À ток 50 Êë зарядты қанша уақытта тасымалдай алады?

5 ñ 10 минут ішінде 6 À ампер ток қандай зарядты тасы- малдайды?

3600 Êë 100 ìÀ ток 80 кулон зарядты қандай уақытта тасымал- дай алады?

13 ìèí 20 ñ

2.4 Потенциалдар айырымы мен кедергі

Тізбекте екі нүкте арасында үздіксіз ток өтуі үшін олардың арасында потенциал айырымы немесе кернеу V болуы қажет;

ток болуы үшін электр энергиясының қоректендіру көзінен за- рядты тасымалдайтын өткізгіштер керек. Потенциал айырымы- ның өлшем бірлігі ретінде вольт–В алынады.

2.5-суретте құрамында қыздыру шамы бар тізбек көрсетілген.

Тізбекте элементтің оң клеммасынан теріс клеммасына қарай сыз-

2.5-сурет

Ақпарат көздері

СӘЙКЕС КЕЛЕТІН ҚҰЖАТТАР

Электр өткізгіш тоқыма материалдары мен бұйымдары қазіргі уақытта статикалық электр, электромагнитті экранирленумен және электромагнитті сәулеленумен

Оқу мақсаты: 8.5.3.1 Электр тізбегіне өткізгіштерді тізбектей және параллель жалғауына байланысты берілген есептерді талдау және

Байланыс құралдары – бұл электр байланыс хабарламаларын қалыптастыру, қабылдау, өңдеу, сақтау, жіберу, жеткізу үшін қолданылатын техникалық

Сандық есептеулер және олардың компьютерлік шешулері: 5В071800 – Электр энергетикасы мамандығының студенттері үшін есептеу-сызба жұмыстарды

Жылулық және электр энергиясын өндіру және тарату жүйесін тиімдендіру, әрі энергияны үнемдеу, сонымен қатар энергетикалық және су теңдестігіне

Электр тізбектерін және электр ӛрістерді есептеу курсына ұсынылған әдістемелік нұсқауда «Екінші ретті сызықты электр тізбектеріндегі ӛтпелі

Құрастырушылар: Г.К.Смагулова, Л.П. Сызықсыз электр тізбектері мен электр ӛрісінің теориясы. 5В081200- Ауыл шаруашылығын энергиямен қамтамасыз

Дәрістер жинағында жай тұйықталған және тұйықталмаған электрлік тораптардың жұмыс режимдерін есептеу, күрделі конфигурацияға ие тораптарды есептеу,