Reja elektr va magnit maydonlari

Elеktr zаnjirlаrning hisоblаnishlаrning tаhlilining qulаyligini nаzаrgа tutib, quyidаgi nаzаriy sоddаlаshtirishlаrgа yo’l qo’yamiz. YUqоridа bаrchа elеktrоmаgnit tuzilmаlаrdа dеmаk, elеktr zаnjirlаrdа hаm yagоnа elеktrоmаgnit mаydоn vujudgа kеlishini tа’kidlаb o’tgаn edik. Lеkin аmаldа ko’pinchа elеktrоtехnik uskunа аsbоblаrdа elеktr mаgnit mаydоnning yoki elеktr mаydоni yoki mаgnit mаydоni ustundir. Dеmаk, mаsаlаn, kоndеnsаtоrlаrdа fаqаt elеktr mаydоni hisоbgа оlаmiz, induktivlikdа esа fаqаt mаgnit mаydоn mаvjud dеb hisоblаymiz. Kоndеnsаtоrlаrdа ikki plаstinkа оrаsidа  – sindiruvchаnlikni dielеktrikdа elеktr enеrgiya elеktr mаydоn ko’rinishdа jаmg’аrilаdi vа bu mаydоn kоndеnsаtоr plаstinkаlаrning оrаsidаgi hаjmi bilаn chеklаngаn. Induktivlikdа vа A B m n q1 q3 18 sig’imdа elеktr enеrgiya istе’mоl qilinmаydi fаqаt elеktr yoki mаgnit mаydоndа elеktr enеrgiya jаmg’аrilаdi vа mаnbа bilаn enеrgiya аlmаshilаdi. Elеktr enеrgiyasining bоshqа turigа shu jumlаdаn issiqlik enеrgiyasigа o’tishining аktiv qаrshilik ifоdаlаydi. SHundаy qilib elеktr zаnjirning induktiv vа sig’im elеmеntlаrdа elеktr enеrgiya to’plаnаdi dеb hisоblаymiz. Bеrk zаnjirdаgi tоkning miqdоri zаnjirning bir qismi uchun RM qоnuni аsоsidа аniqlаnаdi. Zаnjirdаgi tоk uning 1 vа 2 qutblаri оrаsidаgi pоtеntsiаl аyirmа to’g’ri prоpоrtsiоnаl bo’lib istе’mоlchining qаrshiligigа tеskаri prоpоrtsiоnаldir. Bеrk zаnjirdаgi tоkning miqdоri zаnjirning bir qismi uchun Оm qоnuni аsоsidа аniqlаnаdi. Zаnjirdаgi tоk uning 1 vа 2 qutblаrdа оrаsidаgi pоtеntsiаl аyirmаsigа to’g’ri prоpоrtsiоnаl bo’lib, istе’mоlchining qаrshiligigа tеskаri prоpоrtsiоnаldir (2.1.-rаsm) 3.4-rasm. R U R I 1 2 12      (3.10) Zаryad miqdоri tоk оrqаli quyidаgichа аniqlаnishi mumkin: q = I  t (3.11) Undа bаjаrilgаn ish: А = (1 - 2) q = U = I  t (3.12) Zаnjirning tаshqi qismidа, ya’ni istе’mоlchidа bаjаrilgаn ish: Аist = Uist = I  t . Mаnbаning isrоf enеrgiyasi:А0 = U0It Lеkin Е = Uist – U0 dеmаk, Аist + А0 = Аm, ya’ni mаnbаning ishlаb chiqаrishdаgi enеrgiyasi: A = E  I  t (3.13) Endi elеktr tоkining quvvаtini аniqlаmоkchi bo’lsаk, elеktr enеrgiyasining vаqtgа nisbаtini оlishimiz kеrаk: 4 1 2  EЭ Ra 3 I R 19 E t t A Pm    (3.14) Rm– mаnbаning elеktr quvvаti Dеmаk: Rist = UistI – istе’mоlchining elеktr quvvаti P0 = U0I - mаnbаning isrоf quvvаti Quvvаtning o’lchоv birligi: [Vt, kVt, MVt] Аjrаlib chiqqаn issiqliq mikdоri o’tkаzgichdаn o’tаyotgаn tоkning kvаdrаtigа, qаrshilik vа tоk o’tib turgаn vаqt to’g’ri prоpоrtsiоnаldir. Q = l2  R  t (3.15) bu еrdа: Q - o’tkаzgichdааjrаlib chiqqаn issiqlik miqdоri. Оm qоnunigааsоаn U = IR quvvаt P = UI = I2 R Dеmаk, Q = P  t
Elektr zanjiri elementlari, ularning klassifikatsiyasi. Elektr zanjirlarining asosiy elementlari bo‘lib elektromagnit energiya manbalari, elektromagnit energiyasini o‘zatuvchi va o‘zgartiruvchi qurilmalar va ushbu energiyani iste’mol qiluvchilar hisoblanadilar. Elektromagnit energiyaning manbalari bo‘lib har xil turdagi energiyalar – issiqlik, kimyoviy, yadroviy va mexanik energiyalarni o‘zgartirib elektromagnit energiyasi ishlab chiqaruvchi har xil turdagi generatsiya qurilmalariga aytiladi. Zamonaviy energetikada issiqlik, yadroviy va ximiyaviy energiyalarni to‘g‘ridanto‘g‘ri elektromagnit energiyasiga o‘zgartirib beruvchi yangi qurilmalar loyixalanmoqda. Ular jumlasiga, masalan, magnitogidrodinamik generatorlar va yoqilg‘i elementlari kiradi. Elektromagnit energiyasini ko‘chiruvchi elektr zanjiri elementlari bo‘lib elektr o‘zatish yo‘llari, elektr tarmoqlari, aloqa tarmoqlari va hokazo hisoblanadilar. Elektromagnit energiya tok va kuchlanishni o‘zgartruvchi transformatorlar, chastotani o‘zgartiruvchi qurilmalar lampali generatorlar, ionli va yarim o‘tkazgichli invertorlar (ular yordamida o‘zgarmas tok o‘zgaruvchan tokka aylantiriladi), o‘zgaruvchan tokni o‘zgarmas tokka aylantiruvchi to‘g‘rilagichlar (vipremiteli) yordamida o‘zgartiriladi. Elektr zanjiridagi iste’molchilar bo‘lib o‘zida elektromagnit energiyani boshqa turdagi energiyalarga aylantiruvchi har xil qurilmalar hisoblanadilar. Ular jumlasiga EM energiyasidan mexanik energiya hosil qiluvchi elektrodvigatellar, ximiyaviy energiya hosil qiluvchi elektroliz va akkumulyator qurilmalari, issiqlik energiyasi hosil qiluvchi pechlar va isitish qurilmalari, akustik energiyani hosil qiluvchi radiopriyomniklar, televizorlar va hokazolar kiradi. Elektr zanjiri elementi bo‘lgan va elektromagnit energiyani ishlab chiqaruvchi (generatsiyalovchi), o‘zatuvchi, o‘zgartiruvchi va istemol qiluvchi qurilmalar uchun har bir holatda ularning foydali ish koeffisientlari yuqori darajada bo‘lishi muhim ahamiyatga egadir. Elektr zanjiridagi u yoki bu qurilmalarning asosiy vazifasi bo‘lib elektr signallarini o‘zatish va o‘zgartirish hisoblanadi. Bundan tashqari vazifalar jumlasiga o‘lchash operatsiyalarini bajarish yoki qandaydir jarayonlarni boshqarish vazifalari ham kiradi (masalan, telefon va telegraf aloqa yo‘llari, ularning oxirgidagi qurilmalar va hokazo). Ushbu shartlardan tashqari elektr zanjiri elementlari boshqa ko‘pgina talablarga ham javob berishi kerakki, ular jumlasiga ishlash ishonchligi, uzoq muddat ishlashi, zarur hollarda tez ta’sir qilish qobiliyatiga ega bo‘lishi, ta’siri aniq bo‘lishligi va shunga o‘hshash hokazo talablar kiradi. Elektr zanjirining elektromagnit energiyasini ishlab chiqaruvchi qurilmalari bor qismini shartli ravishda aktiv qism yoki qisqacha - aktiv zanjir deb ataylik. Uni to‘g‘ri to‘rtburchak shaklida (ichida A harf qo‘yilgan va u yoki bu sondagi chiqishlar (o‘tkazgichlar) kursatilgan, ular yordamida aktiv zanjir elektr zanjirining boshqa elementlariga ulanadi) tasvirlaymiz (4.1- rasm). 22 a) b) 4.1 –rasm. Elektr zanjirining elektromagnit energiyasi ishlab chiqaruvchi manba qurilmalar bo‘lmagan qismini esa shartli. ravishda zanjirning passiv qismi yoki qisqacha - passiv zanjir deb ataymiz va uni ham to‘g‘ri to‘rtburchak shaklida (ichiga P harfi yozilgan va mos holda chiqishlar (o‘tkazgichlar) kursatilgan) tasvirlaymiz (4.1-b rasm). Elektr zanjirining ko‘rilayotgan qismidagi barcha elementlar va ular orasidagi bog‘lanishlar (ulanishlar) shu to‘rtburchaklar ichida joylashgan deb faraz qilinadi. 3. Elektr zanjirlaridagi fizikaviy jarayonlar va sxemasi. Malumki, elektr zanjirdagi uzoq muddat davomida oqib o‘tuvchi o‘zgarmas tok faqatgina o‘tkazuvchanlik yoki ko‘chirish elektr toki bo‘lishi mumkin. Dielektrikdagi siljish toki istalgan uzoq muddat davomida o‘zgarmasdan tura olmaydi, chunki dielektrikdagi qutblanish va elektr siljish dielektrik mustaxkamligini bo‘zmasdan turib cheksiz ortib borishi mumkin emas. O‘zgaruvchan tok va kuchlanishlarda elektr zanjirida sodir etiladigan jarayonlar yanada murrakkabroq ko‘rinishda bo‘ladi. Vaqt bo‘yicha o‘zgaruvchan tok dielektrikda ham siljish toki ko‘rinishida mavjud bo‘lishi mumkin. Binobarin, o‘zgaruvchan tokli elektr zanjiri elementlari jumlasiga obkladkalari (qatlamlari) dilektrik bilan ajratilgan kondensatorlar ham kirishi mumkin. O‘zgaruvchan kuchlanish ta’sirida kondensatorda uning metall obkladkalari (qatlamlari) orasida o‘zgaruvchan elektr maydoni hosil bo‘ladi va qatlamlarni ajratuvchi dielektrikda siljish toki hosil bo‘ladi. G‘altakning cho‘lg‘am o‘ramlari orasida undan elektr toki o‘tkazilganda elektr sig‘imi hosil bo‘ladi. Elektr sig‘imi prinsipial ravishda butun zanjir bo‘ylab taqsimlangan bo‘ladi. Huddi shuningdek, zanjirning induktivligi to‘g‘risida fikr yuritish mumkin. Zanjirdan tok o‘tayotgan paytda undagi hamma qismlar magnit oqimi ta’sirida bo‘ladi. Shuning uchun o‘zgaruvchan tokda zanjirning har bir qismida o‘zinduksiya hamda o‘zaro induksiya elektr yurituvchi kuchlari induksiyalanadi. Yaqqol ko‘rinib turibdiki, zanjirning har bir qismi, har bir elementi shu sababli induktivlikka egadir. Masalan: cho‘lg‘amlar, o‘zatish yo‘llari simlari, reostatlar va o‘zgaruvchan tokli zajirning boshqa har qanday elementlari induktivlikka egadirlar.hatto, juda kichik bo‘lsada, kondensatorlar ham induktivlikka egadirlar. Shuning uchun induktivlik ham butun zanjir bo‘ylab taqsimlangan bo‘ladi. 23 Va nihoyat, zanjirdan tok o‘tayotganda uning qaysidir biror qismini o‘zining elektr qarshiligi tufayli elektromagnit energiyasining ma’lum bir qismini isroflar shaklida iste’mol qilishini tavsiflay turib, elektr qarshilik ham butun elektr zanjiri bo‘ylab taqsimlangan degan xulosaga kelishimiz mumkin. Ta’rif: O‘zidagi elektr qarshiligi, o‘tkazuvchanlik, induktuvlik va elektr sig‘imi butun zanjir bo‘ylab taqsimlangan elektr zanjiri parametrlari taqsimlangan elektr zanjiri deb ataladi. Bayon etilgan ta’rifga ko‘ra, parametrlari taqsimlangan elektr zanjiridagi tok va kuchlanish vaqt va bitta fazoviy koordinataga nisbatan o‘zgarib turadi, shuning uchun ular ikki o‘zgaruvchili funksiyalar hisoblanadilar. Ushbu hol ko‘pchilik holatlarda zanjirda sodir etilayotgan jarayonlar analizini (tahlilini) murakkablashtiradi. O‘zgaruvchan tokli zanjirda sodir bo‘ladigan jarayonlar ayniqsa eng murakkabdir.
Elektr zanjiri sxemasi tarkibiga: tugun va shoxobcha kiradi. Ta’rif: Elektr zanjirining va mos holda uning sxemasining shoxobchasi deb elektr zanjirining shunday to‘liq bir qismiga aytiladiki, ushbu qism uchun istalgan har qanday vaqtda ham butun qism bo‘ylab tokning qiymati o‘zgarmas yoki bir xil miqdorda bo‘lishligi ta’minlangan. Elektr zanjirida shoxobcha istalgan sondagi o‘zaro ketma-ket ulangan zanjir elementlaridan qarshilikli uchastkalar, kondensatorlar, induktiv cho‘lg‘amlar, EYuK manbalaridan tarkib topgan bo‘lishi mumkin. Ta’rif: Elektr zanjir qismlarining ketma–ket ulanishi deb shunday ulanishga aytiladiki, bu holda zanjirning barcha elementlaridan bir xil va faqat bir xil tok o‘tishi ta’minlangan bo‘ladi. Ketma–ket ulangan sxemalarga misollar 5.2–rasmda keltirilgan.

Ta’rif: Elektr zanjirining va mos holda uning sxemasining tuguni deb uning shoxobchalarining ulanish nuqtasiga aytiladi. Sxemalarda tugun nuqta bilan kursatiladi. Agarda sxemalardagi chiziqlar o‘zaro bir-birini kesib utgan va kesishish joyida nuqta qo‘yilmagan bo‘lsa, ushbu nuqtalarda zanjir ulanmagandir. Ta’rif: Elektr zanjiri qismlari (shoxobchalari) ning parallel ulanishi deb shunday ulanishga aytiladiki, bu holda qismlar (shoxobchalar) bir juft tugunlarga ulangan bo‘ladi va birga ushbu ushbu qismlar (shoxobchalar) dagi kuchlanishlar bir xil qiymatga ega bo‘ladi. Parallel ulangan sxemalarga misollar quyida, 5.3– rasmda keltirilgan:

Ta’rif: Elektr zanjiri qismlarining aralash ulanishi deb ham ketma–ket, ham parallel ulanishlar mavjud bo‘lgan holatda ulanishga aytiladi. Amaliyotda ko‘pgina ancha murakkab elektr zanjirlarini faqatgina ketma–ket yoki parallel ulanishlar yordamida hosil qilib bo‘lmaydi. Elektr zanjirlarining muhim elementlari bo‘lib E.Yu.K. manbalari va tok manbalari hisoblanadi. E.Yu.K. hosil qiluvchi manbalar qatoriga elektromagnit energiyasining shunday manbalari kiritiladiki, ularda E.Yu.K. ye tokka bog‘liq bo‘lmaydi, yoki deyarli bog‘liq bo‘lmaydi. Ushbu tok manbadan iste’molchiga borayotgan bo‘ladi va ichki qarshilik rvn juda kichik bo‘lgani sababli manba zajimlaridagi U=e–irvn kuchlanish inom tokning qiymati noldan nominalgacha o‘zgargan taqdirda ham nisbatan juda kam o‘zgaradi. Quyidagi 5.4–rasmda e = const va rvn = const bo‘lganda ana shu xildagi manbaning tashqi harakteristikasi (U=f(i)) keltirilgan. Bu bog‘liqlik to‘g‘ri chiziq shaklidadir. Odatda, chizig‘iy zanjirlar tarkibiga faqatgina ana shunday harakteristikaga ega E.Yu.K. manbalari bo‘ladi. Agarda rvn=0 va e=const bo‘lsa, u holda U=e=const va shu xildagi manba E.Yu.K. ning ideal manbasi deyiladi. rvn≠0 bo‘lgan va ushbu qarshili kshartli ravishda manbadan tashqariga chiqarilgan haqiqiy manbani ko‘rib chiqaylik. Ushbuholat 2–a rasmda keltirilgan. Huddi shuningdek, ideal energiya manbasiga ega zanjirning sxemasi esa 2 –b rasmda keltirilgan.

Foydalanilgan adabiyotlar.
1. Charles К. Alexander Matthew N.O. Sadiku “Fundamentals of Electric Circuits” NEW YORK, 2014.-458
2. John Bird. "Electrical and Electronic Principles and Technology" LONDON AND NEW YORK, 2014.-455 p 3. Каримов A.C. Электротехниканинг назарий асослари. Дарслик. -Т.: Укитувчи, 2003. - 422 б.
4. Рашидов И.Р., Aбидов K.F., Колесников И.К. Электротехниканинг назарий асослари 1. II. III кисмлар (Маъруза матинлари туплами), ТДТУ, 2002. - 250 6.
5. Amirov S.F.. Yoqubov M.S., Jabborov N.G. Nazariy elektrotexnika.I-III qismlar. Toshkent; 2007,- 426 b.