- 1- Мавзу: Ўзгармас ток электр занжирлари
- 1.1.Ўзгармас ток электр занжирларининг турлари
- Электр қаршилиги. Физика курсидан маълумки, электр токи бу - электр зарядларининг тартибли ҳаракати-дир. Бунда зарядлар кристалл панжара тугунлари билан тўқнашадилар ва энергияларининг бир қисмини йўқотади-лар, лекин ташқи майдон таъсирида зарядларнинг тезлиги ортади. Оқибатда зарядларнинг бир текис-стационар ҳаракат ҳолати ўрнатилади. Ўтказгичнинг электр зарядлари ҳарака-тига тўсқинлик қилиш қобилияти электр қаршилиги дейилади. Уни R ҳарфи билан белгиланади, ўлчов бирлиги – Ом. Қаршиликка тескари бўлган миқдор электр ўтказувчанлик дейилади:
- Бу ерда l - ўтказгич узунлиги, м; S - ўтказгич кўндаланг кесими, м2; - солиштирма қаршилик, Ом·м;
- Қаршиликларнинг турлари: электр занжири симлари, ўтказгичлар, истеъмолчилар, резисторлар (электр занжирида токни камайтиришга мослаштирилган қурилма), реостатлар (электр занжирида токни қийматини ўзгартиришга мосланган ўзгарувчан қаршилик).
- Агар ўтказгичнинг материали, геометрик ўлчамлари маълум бўлса, унинг қаршилигини қуйидаги формуладан аниқланади:
- Қаршиликнинг температурага боғланиши. Металл ўтказгичнинг температураси орттирилса ундаги заррачаларнинг иссиқлик ҳаракати тезлиги ортади ва уларнинг кристалл панжара тугунлари билан тўқнашишлари сони ортади:
- -қаршиликнинг температура коэффициенти, у сон жиҳатдан ўтказгични бир градусга қиздирилганда қаршиликнинг нисбий ортишига тенг.
- Электротехникада қаттиқ, суюқ ва газсимон ўтказгичлар ишлатилади. Қаттиқ ўтказгичлар – металлар, графит; суюқ ўтказгичлар - бу электролитлар ва эритилган металлар. Ионли асбобларда ўтказгич сифатида газдан фойдаланилади.
- Металл ўтказгичлар 2 гуруҳга бўлинади:
- 1) солиштирма қаршилиги паст;
- 2) солиштирма қаршилиги юқори бўлган.
- Биринчи гуруҳга кимёвий соф бўлган металлар – мис ва алюминий киради. Мисдан улаш симларида, электр машиналарининг ўрамларида, электромагнит асбоб-ускуналарда фойдалани-лади. Алюминий ўтказувчанлиги мисникидан паст бўлишига қарамай у енгил ва нисбатан арзон бўлгани учун кенг фойдаланилади. Электр узатиш линияларида алюминий қуймаси (алдрей) ишлатилади. Темир етарлича юқори қаршиликка эга бўлишига қарамай у каррозияга чидамли бўлгани учун шаҳар радиосетларида кенг фойдаланилган.
- Иккинчи гуруҳ – юқори солиштирма қаршиликка эга бўлган металлар: нихром, фехраль, манганин, константан. Нихром ва фехраль иситиш асбоблари ўрамларида ва реостатларда, манганин ва константан шунт қаршиликлари ва намуна катушкалар сифатида фойдаланилади. Электротехник кўмирдан электр машиналарининг контакт щеткаси сифатида фойдаланилади.
- Электр занжири ва унинг элементлари.
- Электр энергия манбаи, электр истеъмолчилари ва уларни уловчи симлардан тузилган занжир электр занжири дейилади. Электр занжири таркибида коммутацион аппарат ва электр ўлчаш асбоблари ҳам бўлиши мумкин (1-расм)
- Ток манбаи томонидан ёпиқ занжирда алоҳида зарядни кўчиришда бажарилган ишга электроюритувчи куч (ЭЮК) дейилади.
- ЭЮК ўлчов бирлиги – Вольт (В)
- ЭЮК манбалари: гальваник элементлар; аккумуля-торлар; электр генераторлари; яримўтказгичли фотоэлементлар (қуёш батареялари).
- Электр энергияси истеъмолчилари: электр энергиясини механик энергияга айлантириб берувчи электродвигателлар; ёритиш лампалари; иситгич асбоблар ва бошқалар.
- Коммутацион аппаратлар: ўчиргичлар; кнопкалар; релелар; автоматик ўчиргичлар ва сақлагичлар.
- Ўлчов асбоблари: амперметрлар; вольтметрлар; ҳисоб-лагичлар (счетчиклар) ва б.
- Қаршиликларни кетма-кет улаш. Агар биринчи қаршилик охири иккинчи қаршилик бошига, иккинчи қаршилик охири учинчи қаршилик бошига ва ҳ.з.о. уланса бундай улашга кетма-кет улаш дейилади (2 - расм).
- Бунда қаршиликдан бир хил – I ток ўтади. Физика курсидаги Ом қонунидан қаршиликлардаги кучланиш тушувлари:
- Демак, кетма-кет уланган қаршиликларда кучланиш тушувлари қаршилик қийматларига пропорционал бўлади.
- Қаршиликлардаги кучланишларни уларнинг қисқичларидаги потенциаллар фарқи орқали ифодалаш мумкин (2 - расм)
- Ушбу тенгламаларнинг чап ва ўнг томонларини ҳадма-ҳад қўшсак:
- Демак, кетма-кет уланган қаршиликларда кучланиш тушувлари йиғиндиси занжир қисқичларидаги кучланишга тенг бўлар экан.
- (4) ифоданинг чап ва ўнг томонларини токка бўлсак
- Шундай қилиб, қаршиликларни кетма-кет уланганда унинг умумий қаршилиги алоҳида қаршиликлар йиғиндисига тенг бўлади.
- - занжирнинг умумий (эквивалент) қаршилиги.
- Қаршиликларни параллел улаш.
- Икки ва ундан ортиқ қаршиликлар параллел уланганда уларнинг учлари иккита қисқичга бирлаштирилади (3- расм)
- Физика курсидаги Кирхгофнинг I қонунига кўра А қисқич учун унга кираётган I ток ундан чиқаётган , , токлар йиғиндисига тенг:
- (8) тенгламани U га бўлсак:
- Қаршиликлар параллел уланганда уларнинг эквивалент (умумий) ўтказувчанлиги ҳар бир тармоқ ўтказувчанликлари йиғиндисига тенг бўлади.
- Агар тармоқлардаги қаршиликлар тенг бўлса,
- бу ерда n - тармоқлар сони.
Электр занжирларининг асосий қонунлари Ом қонуни. Ёпиқ занжир учун Ом қонуни: ҳар қандай ёпиқ занжирда ток ЭЮК га тўғри ва ушбу тармоқ ички ва ташқи қаршиликлари йиғиндисига тескари пропорционал бўлади. (1) ёки (1) да - ток манбаининг ички қаршилиги; - занжирнинг ташқи қаршилиги; - ток манбаининг ички қаршилигидаги кучланиш тушуви; ток манбаи қисқичлари ўртасидаги кучланиш тушуви; - ток кучи. Электр занжири узилса ва унда , Агар қаршилик бўлса , бунда бўлиб, қисқа туташув содир бўлади. Занжирнинг бир қисми учун Ом қонуни: (2) Иш, энергия ва қувват. Электр занжирида зарядларни кўчиришда бажарилган иш: (3) Бунга нинг қийматини (4) дан қўйсак, (5) бу ерда - манбада уни қизишига сарф бўладиган энергия; - ташқи занжирда сарфланадиган энергия. Ишнинг бажарилиш тезлигига қувват дейилади: - манба қуввати - электр энергияси истеъмолчиси қуввати. - исроф бўлган қувват. Жоуль-Ленц қонуни. Электр зарядлари ўтказгичда ҳаракатланганда модданинг ионлари ва молекулалари билан тўқнашади ва ўзининг кинетик энергияси бир қисмини узатади, натижада ўтказгич қизийди. Бирор t вақтда иссиқликка айланган электр энергияси миқдори ёки (6) бу Жоуль-Ленц қонуни ифодасидир.
Do'stlaringiz bilan baham: |
