O’zgarmas elektr toki. Joul-Lents qonuni. Tarmoqlangan elektr zanjir sistemasi. Tarmoqlangan elektr zanjirni hisoblash. Tarmoqlangan zanjir uchun Kirxgof qoidalari

Metallarning solishtirma o’tkazuvchanligi. Tokning ishi va quvvati. Joul-Lens qonuni. O’tkazgich materialining solishtirma qarshiligi ρ ga teskari bo’lgan kattalikni, yani metallning solishtirma elektr o’tkazuvchanligi deb ataladi.
Har qanday zanjirdan elektr toki o’tganda zaryadlangan zarralarning tartibli harakati (ko’chishi) yuz beradi: ya’ni ish bajariladi. Biz zanjirdan o’zgarmas tok o’tayotganda bajarilgan ishni ko’raylik. Uchlariga U - kuchlanish quyilgan o’tkazgichdan oqib turgan zaryad miqdori q -ga teng bo’lsa u holda bajarilgan ish ga asosan ga teng bo’ladi. Agar elektr tokining ta’rifiga binoan ekanligini hisobga olsak, quyidagi ko’rinishda yoza olamiz. (11)

Agar zanjir qismi uchun Om qonuniga binoan ekanligini hisobga olsak u holda elektr toki bajargan ishni
(12)
ifoda orqali ham hisoblash mumkin. Elektr tokining bajargan ishini shu ishni bajarish uchun ketgan vaqtga nisbati bilan o’lchanadigan kattalikka elektr tokining quvvati deyiladi. Uni quyida ko’rinishlarda ifodalash mumkiin.
(13)
Quvvatning SI sistemasidagi birligi:
Elektr toki bajargan ishni quvvat orqali quyidagicha yoza olamiz.
(14)
Elektrotexnikada elektr energiyasini hisoblashda ishni Joullarda emas, balki, “Vattsoat yoki “kVtsoat”larda ifodalash qabul qilingan.
O'tkazgichlardan elektr toki o'tganida issiqlik ajraladi. Joul-Lents qonuniga asosan
ajraladigan issiqlik miqdori zanjirdan o'tayotgan tok kuchining kvadratiga, o'tkazgichning qarshiligiga va tokning o'tib turish vaqtiga to'g'ri proportsional bo'ladi.
(15)

2-rasm

Tarmoqlangan elektr zanjir sistemasi. Elektr energiyasi tok manbaidan iste’molchilarga va boshqa qurilmalarga o‘tkazgichlar orqali uzatiladi. Buning uchun murakkabligi turlicha bo‘lgan elektr zanjirlari yig‘iladi. Elektr zanjiri energiya manbai, iste’molchilar, ulovchi simlar va o‘lchov asboblaridan tashkil topgan. Ko‘pincha elektr zanjiriga tok kuchini va turli zanjir qismlaridagi kuchlanishni o‘lchaydigan va nazorat qilib turadigan ampermetr va voltmetrlar ulanadi. Qarshiliklar (iste’molchilar) zanjirga ketma-ket va parallel ulanadi (2-rasm).
a) ketma-ket ulashda o‘tkazgichdan o‘tuvchi tok kuchlari o‘zaro teng, ya’ni _, Zanjir qismlaridagi kuchlanishlar yig‘indisi esa zanjir uchlariga qo‘yilgan umumiy kuchlanishga teng.
b) o‘tkazgichlar parallel ulanganda zanjir qismlari-dagi kuchlanishlar o‘zaro teng bo‘ladi (1-rasm). _. Tarmoqlangan qismlardagi tok kuchi bo‘ladi.
Tok kuchini o‘lchashda ampermetr zanjirga ketma-ket ulanadi. Voltmetr esa zanjir elemetlariga parallel qilib ulanadi. Ideal holda ampermetr qarshiligi hisobga olinmaydi. Voltmetrning qarshiligi esa cheksiz katta deb hisoblanadi. Aslida real sharoitlarda ampermetr va voltmetrning ichki qarshiligi chekli qiymatga ega bo‘ladi.
Ampermetrning o‘lchash chegarasini oshirish uchun, ya’ni katta toklarni o‘lchash uchun unga parallel qilib, ma’lum qarshilik ulanadi. Bu qarshilik shunt deyiladi. SHunt asbobning o‘lchash chegarasini oshiradi (3-rasmga qarang). Tarmoqdagi tok quyidagiga teng: ; Shunt qarshiligi esa ga teng. bu erda , ; bu erda I–tarmoqdagi o‘lchanadigan tok. – ampermetr ko’rsatuvchi

3-rasm. tok. – shuntdan o‘tadigan tok, va –mos ravishda asbob va shunt qarshiligi.
Voltmetrning o‘lchash chegarasini oshirish uchun, unga ketma-ket qilib qo‘shimcha qarshilik ulanadi. Qo‘shimcha qarshilik quyidagiga teng: ; bu erda ga teng, –qo‘shimcha qarshilik, – voltmetr qarshiligi. – voltmetrdagi kuchlanish