17-Ma’ruza O‘zgarmaselektr toki. Zanjirning bir qismi uchun Om qonuni. Berk zanjir uchunn Om qonuni. O‘tkazgichlarni ulash. Joul –Lens qonuni. Kirxgof qoidalari. Eletr yurituvchi kuch

Joul - Lens qonuni
Zanjirning bir jinsli qismidagi U kuchlanish tufayli vujudga kelgan elektr maydon o‘tkazgichning ko‘ndalang kesimidan dt vaqt davomida Idt zaryadni ko‘chiradi. Elektr tokning dt vaqt davomida bajargan ishi
dA=IUdt=I²Rdt= (4.22)
bo‘ladi. Elektr tokning quvvati esa quyidagicha aniqlanadi:
N=dA/dt=IU=I²R=U²/R (4.23)
Elektr tokning ishi joul (J) larda, quvvati esa vatt (Vt) larda o‘lchanadi. Lekin, amalda, elektr tokning systemaga oid bo‘lmagan vattsoat , (Vt • soat) va kilovattsoat (kVt.soat) deb nomlangan birliklaridan keng foydalaniladi:
1 Vt • soat = 3,6•10⁸ J;
1 kVt • soat = 3,6 •10⁶ J.
Elektr tokqo‘zg‘almas metall o‘tkazgichdan o‘tayotgan holda toknyng bajargan barcha ishi shu o‘tkazgichning ichki energiyasining ortishiga, ya’ni issiqlik energiyasiga aylanadi. Jru l va Lens aniqlagan qonunga asosan, o‘tkazgichda aj­ralib chiqadigan issiqlik miqdori o‘tkazgichning qarshiligiga, tok kuchining kvadratiga va vaqtga proporsional, ya’ni:
dQ=RI²dt (4.24)
Bu qonuniyatdan foydalanyb, 4.7rasmda ifodal&ngan elementar silindrda dt vaqtda ajralib chiqadigan issiqlik miqdorini topaylik:
dQ = dQ=RI²dt=

Agar dl*dS = dV — sylindrchaning hajmi ekanlygini hisobga olsak,

dQ=pj²dVdt. (4.25)
Bu ifoda o‘tkazgichning dV hajmida dt vaqt ichida ajralib chiqqan issiqlik miqdoriny ifodalaydi. Shuning uchun (4.25) ni dV dt ga bo‘lsak, o‘tkazgichning birlik hajmida birlik vaqtda ajralib chiquvchi issiqlik miqdorini xarakterlovchy kattalikni topamiz. Bu k&ttalik tok issiqlik quvvatining zichligi deb ataladi:
ω= (4.26)
(4.19) va (4.20) ifodalardan foydalanib (4.26) ni quyidagicha ham yozish mumkin:
ω = j*E = τ*E (4.27)
Bu ifoda Joul — Lens qonunining differensial ko‘rinishidir.
Kirxgof qoidalari
Kirxgof qoidalari tarmoqlangan murakkab zanjir qismlarini hisoblashda qo‘llaniladi.
Elektr zanjirining kamida uchta o‘tkazgich tutashgan nuqtasi tugun deyiladi. Odatda, tugunga kelayotgan toklarni musbat ishora bilan, ketuvchi toklarni esa manfiy ishora bilan olinadi. Kirxgofning birinchi qoidasiga asosan, tugunda uchrashuvchi toklarning algebraik yig‘indisi nolga teng yoki tugunga keluvchi toklarning arifmetik yig‘in­disi tugundan ketuvchi toklarning arifmetik yig‘indisiga teng bo‘ladi.
4.8rasmdagi elektr tugun uchun Kirxgofning birinchi qoidasi quyidagi ko‘rinishda yoziladi:
(4.28)
yoki

Kirxgofning ikkinchi qoidasini analitik ko‘rinishini keltirib chiqarish uchun biror murakkab tarmoqlangan elektr vanjirdan ixtiyoriy A BCD A berk konturni ajratib olaylik (4.9-rasm). Bu konturni ixtiyoriy yo‘nalishda aylanganda qo‘shni tugunlar orasidagi zanjir qismlari uchun Om _k qonuni (4.16) ni qo‘llaymiz. Bunda quyidagi shartlarga — rioya qilish kerak:
1. zanjirning har bir qismining qarshiligi (R) deganda shu qiemdagi barcha taщqi qarshiliklar va tok manbalari ichki qarshiliklarining yig‘indisi tushuniladi;


2. zanjirning ayrim qismlaridagi tokning yo‘nalishi konturni aylanish yo‘nalishi bilan mos tushea, bunday tokni musbat, aks holda manfiy deb hisoblanadi:


3. zanjir^agi tok manbalarining manfiy qutbidan mus­bat qutbi trmon yurish konturni aylanish yo‘nalishi bilan mos tushea, maqbaning EYUK musbat ishora bilan, aks holda manfiy ishora bilan olinadi.


Shunday qilib,
AB qismi uchun I₁R₁=φ_A- φ_B+ε₁
BC qismi uchun I₂R₂=φ_B- φ_C+ε₂
CD qismi uchun I₃R₃=φ_C- φ_D+ε₃
DA qismi uchun I₄R₄=φ_D- φ_A+ε₄
Bu tenglamalarni qo‘shsak,


I₁R₁+I₂R₂ -I₃R₃-I₄R₄ = ε₁+ε₂ -ε₃ -ε₄ (4.29)


yoki I va ε lar algebraik kattaliklar ekanligini hisobga olib, (4.29) ni quyidagi ko‘rinishda yoza olamiz:

R_i=
Bu ifoda Kirxgofning ikkinchi qoidasining analitik ko‘rinishidyr: tarmoqlangan elektr zanjirdagi ixtiyoriy berk kontur uchun bu kontur ayrim qismlardagi tok kuchlarining mos qismlaridagi qarshiliklarga ko‘paytmalarining algebraik yig‘indisi ushbu konturdagi barcha EYUK larning algebraik yig‘indisiga teng.
(4.30) tenglamalar sistemasidan va tugunlar uchun yozilgan (4.28) tenglamalardan foydalanib har qanday murakkab elektr zanjir parametrlarini hisoblash mumkin.

Nazorat savollari
1. Tok kuchi deb nimaga aytiladi?
2. Zanjirning bir kismi uchun Om qonuni kanday ifodalanadi?
3. Berk zanjir uchun Om qonuni qanday ifodalanadi?
4. Elektr yurituvchi kuch deb nimaga aytiladi?
5. Kirxgofning birinchi va ikkinchi qonunlarini tushuntirib bering.
6. Joul-Lens qonuni nimani bildiradi?
7. Qanday zaryadlar elektr tokini vujudga kelishida asosiy rol uynaydi?
8. Elektr qarshilik qanday kattaliklarga bo‘liq?
9. E.YU.K. vat ok kuchi, qarshilik birliklari qanday aniqlanadi?
Foydalanilgan chet el adabiyoti
[1] Douglas C, Giancoli. “PHYSICS”. PRINCIPLES WITH APPLICATIONS. Pearson.2014, 504, 508, 509, 528, 536, 546-betlar.

1 Douglas C, Giancoli. “PHYSICS”. PRINCIPLES WITH APPLICATIONS. Pearson.2014, 504, 508, 509, 528, 536, 546 – betlar.

1 Douglas C, Giancoli. “PHYSICS”. PRINCIPLES WITH APPLICATIONS. Pearson.2014, 504, 508, 509, 528, 536, 546 – betlar.

1 Douglas C, Giancoli. “PHYSICS”. PRINCIPLES WITH APPLICATIONS. Pearson.2014, 504, 508, 509, 528, 536, 546 – betlar.

1 Douglas C, Giancoli. “PHYSICS”. PRINCIPLES WITH APPLICATIONS. Pearson.2014, 504, 508, 509, 528, 536, 546 – betlar.

1 Douglas C, Giancoli. “PHYSICS”. PRINCIPLES WITH APPLICATIONS. Pearson.2014, 504, 508, 509, 528, 536, 546 – betlar.

1 Douglas C, Giancoli. “PHYSICS”. PRINCIPLES WITH APPLICATIONS. Pearson.2014, 504, 508, 509, 528, 536, 546 – betlar.

1 Douglas C, Giancoli. “PHYSICS”. PRINCIPLES WITH APPLICATIONS. Pearson.2014, 504, 508, 509, 528, 536, 546 – betlar.

1

1 Douglas C, Giancoli. “PHYSICS”. PRINCIPLES WITH APPLICATIONS. Pearson.2014, 504, 508, 509, 528, 536, 546 – betlar.

1 ¹ Douglas C, Giancoli. “PHYSICS”. PRINCIPLES WITH APPLICATIONS. Pearson.2014, 504, 508, 509, 528, 536, 546 – betlar.