Mühazirə konspekti

 
 
2. TUTUMUN VƏ İNDUKTİVLİYİN ÖLÇÜLMƏSİ 
 
Kondensatorun tutumu ölçüldükdə onun müəyyən itkilərə malik olduğu, yəni onda aktiv 
güc sərfi nəzərə alınmalıdır. Real kondensatorun ekvivalent sxemi şəkildəki kimidir (şəkil 2.1). 
Şəkil 2.1. Real kondensatorun ekvivalent sxemi 
 
Kiçik itkili kondensatorların tutumunu ölçmək üçün körpünün sxemi şəkil 7.12, a-da 
göstərilmişdir. R
n
müqaviməti qolda cərəyanla gərginlik arasında faza fərqini tənzimləmək üçün
qoşulmuşdur. Körpünün qollarının kompleks müqavimətləri 
Z
1
=R
x
+
x
C
j

1
; Z
2
=R
1
 ; Z
3
=R
n
+
n
C
j

1
; Z
4
=R
2.
 
Körpünün müvazinət şərtləri aşağıdakı kimidir: 
R
x
R
2
=R
n
R
1
→ R
x
=R
n
2
1
R
R
;
n
x
C
R
C
R
1
2
=
 
→ C
x
=C
n
1
2
R
R
. 
Cərəyanın gərginliyə görə sürüşmə bucağını 90
0
-yə qədər tamamlayan δ itki bucağını belə 
təyin etmək olar: 
tgδ=ωC
x
R
x
=ωC
n
R
n
. 
Korpünün iş prinsipi aşağıdakı kimidir. Əvvəlcə R
n
=0 qəbul edilib, qolların R
2
/R
1
nisbəti 
sıfır-indikatordan minimal cərəyan axana qədər dəyişdirilir. Sonra R
n
müqavimətini tənzim 
etməklə Sİ-da cərəyanın daha da azalmasına nail olunur. Daha sonra yenidən R
2
/R
1
nisbətini 
dəyişməklə cərəyan azaldılır və s. Beləliklə, müvazinət halı alınana qədər bu əməliyyatlar ardıcıl 
olaraq təkrar edilir. 
Böyük itkili kondensatorun tutumunu ölçdükdə körpü sxemi 7.12, b şəklində göstərilmiş 
paralel ekvivalent sxemin əsasında qurulur. Bu halda körpünün qollarının müqavimətləri aşağıdakı 
kimi olur: 
x
x
C
j
R
/
1
1
Z

+
=
, Z
2
=R
1
, Z
4
=R
2
;
n
n
3
C
j
R
/
1
1
Z

+
=
; 
Körpünün müvazinət halında aşağıdakı bərabərlik alınır: 

---

n
4
1
x
x
2
C
j
R
/
1
R
C
j
R
/
1
R


+
=
+
. 
Bu ifadədən körpünün aşağıdakı iki müvazinət şərti alınır:
R
x
=R
n
 R
1
/R
2
 ; C
x
=C
n
 R
2
/R
1
. 
Kondensatorda itki bucağı δ aşağıdakı kimi tapılır: 
n
n
x
x
R
C
R
C
tg



1
1
=
=
. 
İnduktivlik və keyfiyyət əmsalını təyin edən dəyişən cərəyan korpülərindən birinin sxemi 
7.12, c şəklində göstərilir. 
а) 
в)
с) 
Şəkil 7.12. Kiçik (a), böyük (b) itkili kondensatorun tutumunu; induktivlik və keyfiyyət əmsalını 
(c) təyin etmək üçün dəyişən cərəyan körpülərinin sxemləri
 
Körpünün bir qolu L
x
və R
x
-li tədqiq olunan sarğacdan, digəri isə L
n
induktivlikli və R
n
 
aktiv müqavimətli nümunəvi sarğacdan ibarətdir. Korpünün müvazinət halının alınması üçün R 
müqavimətinin Çv açarı vasitəsi ilə ya L
x
, ya da L
n
 ilə ardıcıl birləşməsi tələb oluna bilər. R, R
1
 və 
R
2
rezistorları reaktiv hissəsiz qəbul olunur. Əgər müvazinət alınması üçün R müqaviməti L
x
sarğacı ilə ardıcıl birləşdirilirsə, (şəkildə gostərildiyi kimi) onda körpünün qollarının 
müqavimətləri kompleks formada aşağıdakı kimi olur: 
Z
1
=R+R
x
+jωL
x
; Z
2
=R
1
 ; Z
3
=R
n
+jωL
n
; Z
4
=R
2
. 
Körpünün müvazinət şərtindən
(R+R
x
+jωL
x
) R
2
= (R
n
+jωL
n
)R
1
 , 
aşağıdakı iki bərabərlik alınır: 
R
x
 = R
n
R
1
/R
2
 – R: L
x 
= L
n
R
1
/R
2
. 
Müvazinət yaranması üçün R rezistorunu L
n
 , R
n
sarğacı ilə ardıcıl qoşmaq lazım 
gələrsə, körpünün müvazinət şərti aşağıdakı kimi olar: 
2
1
)
(
R
R
R
R
R
n
x
+
=
;
2
1
R
R
L
L
n
x
=
. 
Ölçmə apardıqda qarşılıqlı induktivliyin kiçik alınması üçün L
x
və L
n
sarğaclarını bir-
birindən kifayət qədər aralı yerləşdirmək lazımdır. 
L
x
induktivliyini ölçmək üçün nümuməvi C
n
tutumundan da istifadə etmək olar. 7.13 
şəklində belə körpünün sxemi göstərilir. 
Körpünün qollarının tam müqavimətləri kompleks formada aşağıdakı kimi olur: 
Z
1
 = R
x
 +jωL
x
; Z
2
 = R
1
; Z
3
 = R
2
; Z
4
 = R
n
/(1+jωC
n
R
n
). 
Körpünün müvazinət halında ümumi tənliyə görə alarıq: 
2
1
1
)
(
R
R
R
C
j
R
L
j
R
n
n
n
x
x
=
+
+


R
x
R
n
 + jωL
x
R
n
 = R
1
R
2
 + jωC
n
R
n
R
1
R
2
 
R
x
R
n
 = R
1
R
2
; jωL
x
R
n
 = jωC
n
R
n
R
1
R
2
. 

---

Şəkil 7.13. İnduktivliyi ölçmək üçün dəyişən cərəyan körpüsünün sxemi
 
Bu bərabərlikdən iki müvazinət şərti alınır: 
n
2
1
x
R
/
R
R
R =
və
2
1
R
R
C
L
n
x
=
R
1
və R
2
müqavimət mağazaları,adətən sabit – 1000 Oma bərabər götürülür.Nümunəvi 
tutum mağazası kimi düzəldilmiş C
n
kondensatorunun tutumunu, həmçinin R
n
mağazasının 
müqavimətini dəyişməklə körpünün müvazinəti yaradılır. 
3. ELEKTRİK DÖVRƏSİNİN PARAMETRLƏRİNİN REZONANS
METODU İLƏ ÖLÇÜLMƏSİ 
Rezonans ölçmə metodları rəqs konturunun rezonans tezliyi ilə onun L və C 
elementlərinin parametrləri arasındakı asılılığa əsaslanır: 
LC
f

2
1
=
. 
Ona görə də rezonans ölçmə qurğularının işi nümunəvi və ölçüləcək elementlərdən 
(induktivlik və yaxud tutum) təşkil olunmuş rəqs konturunun rezonansa sazlanması və onun 
rezonans tezliyinin təyin olunması ilə əlaqədardır. Rezonans ölçmə metodları induktivliyin və 
tutumun yüksək tezliklərdə ölçülməsi üçün daha effektlidir, belə ki, bu diapazonda rezonans 
hadisələri daha kəskin aşkarlanır. 
Rezonans sxemləri ilə ölçmənin əvəzetmə metodu ilə aparılması daha rahatdır; burada eyni 
bir effekt (məsələn, təsbit edilmiş tezlikdə rezonans) iki dəfə təkrar olunur: birinci dəfə - ölçülən 
elementlə, ikinci dəfə - həmin fiziki təbiətli ölçü ilə. Ölçmə nəticəsi kimi rezonansdakı ölçünün 
qiyməti qəbul olunur. Rezonans sxemləri induktivliyin və qarşılıqlı induktivliyin, müqavimətlərin, 
tutumların, kondensatorların itki bucaqlarının tangenslərinin və s. nisbətən kiçik qiymətlərinin öl-
çülməsində daha praktikdir.
Rezonans metodu ilə dövrələrin parametrlərinin ölçülməsində daha universal cihaz 
kumetrdir ki, burada əsas ölçmə dövrəsi ardıcıl rezonans konturdur.
Kumetrin sadələşdirilmiş funksional sxemi 3.1 şəklində verilmişdir. 
Ardıcıl rezonans konturunu qidalandıran sinusoidal siqnal mənbəyi kiçik aktiv R
o
 0,05 
Om müqavimətə yüklənən cərəyan generatorudur (G). Generatorun çıxış rəqslərinin tezliyi geniş 
hədlərdə dəyişə bilir. Çıxış siqnalının səviyyəsini sabit saxlamaq lazımdır (V1 voltmetri ilə nəzarət 
olunur). 

---

Şəkil 3.1. Kumetrun sadələşdirilmiş funksional sxemi 
 
L
x
induktivliyini ölçərkən tədqiq olunan sarğacı 1, 2 sıxaclarına qoşmaq lazımdır.Bu halda 
rezonans konturu ölçülən L
x
induktivlikli sarğacdan və dəyişən etalon C
e
kondensatorundan təşkil 
oiunur (R
Lx
sarğacıın aktiv itkiləri, C
Lx
onun naqillərinin sarğılararası tutumudur). Konturda 
rezonans etalon kondensatorun C
e
tutumunu dəyişməklə əldə edilir. Rezonans halı keyfiyyət Q 
əmsalına dərəcələnmiş V2 voltmetrinə görə təyin edilir. L
x
 induktivliyinin ölçülməsi C
Lx 
tutumunu 
nəzərə almaqla iki rezonans tezliyində aparılır: 
)
(
2
1
1
1
x
L
e
x
r
C
C
L
f
+
=

;
)
(
2
1
2
2
x
L
e
x
r
C
C
L
f
+
=

, 
burada C
e1
və C
e2 
 -  f
r1
və f
r2
  tezliklərində etalon tutumlardır.
Tutaq ki, tezliklər arasında f
r1
= K
.
f
r2
asılılığı vardır, burada K – həqiqi ədəddir.Onda 
yuxarıdakı tənliklərin birgə həllindən naməlum L
x
və C
Lx
qiymətləri belə hesablana bilər: 
)
(
)
2
(
1
1
2
2
1
2
e
e
r
x
C
C
f
K
L
−
−
=

;
1
2
2
1
2
−
−
=
K
K
C
C
C
e
e
Lx
. 
Kümetrin köməyi ilə 3, 4 sıxaclarına ölçülən rezistoru və yaxud kondensatoru qoşmaqla
naməlum R, C, tg
C
 kəmiyyətlərini təyin etmək olar. 
İstifadə olunan sxemdən asılı olaraq kumetrlə L, C, tg
C
 , R parametrlərinin ölçülmə 
xətası 1...5% təşkil edir. Xətaların yaranma səbəbləri: generatorun qeyri-stabilliyi, konturda R
o
müqavimətinin olması, etalon kondensatorun C
e 
şkalasının dəqiq olmaması, V1 və V2 
cihazlarının xətaları, göstərişlərin oxunma xətaları.