1-mavzu. Muhandislik tushunchasi va energiya
Reja:
1. Elektrotexnika va elektronika fanining hozirgi zamon fani va texnikasidagi
o‘rni.
2. Zamonaviy elektrotexnik qurilmalarini tavsifi hamda ishlab chiqarishdagi
ahamiyati.
Elektrotexnika va elektronika fanining hozirgi zamon fani va texnikasidagi o‘rni
Hozirgi zamon elektr energetikasi – mamlakatning yetakchi sohasidir. U ilmiy-
texnik taraqqiyotda har qanday soha ishlab-chiqarishini jadallashtirishda hal qiluvchi
rolni o‘ynaydi.
Inson o‘z faoliyatining barcha sohalarida elektr energiyadan foydalanadi. Elektr
energiya boshqa energiya turlaridan quyidagi ajoyib xossalari bilan ajralib turadi:
a) boshqa (mexanik, kimyoviy, issiqlik, yorug‘lik, atom) energiya turlaridan
olinishi nihoyatda sodda;
b) uzoq masofaga yuqori foydali ish koeffitsienti (FIK) bilan uzatish va
yuklamalarga oson taqsimlash mumkin;
v) boshqa turdagi energiyaga oson aylantirish mumkin;
g) turli quvvatga ega yuklamalarni bitta manbaga ulash mumkin;
d) turli fizik tabiatli parametrlarni tok va kuchlanishga o‘zgartirish sodda;
e) signallarni uzoq masofalarga bir onda uzatish mumkin (telefon, telegrafiya,
radioaloqa).
Elektr energiyaning bu xususiyatlari qisqa tarixiy muddatda nafaqat elektro
energetikanig asosiy masalalarini, balki noelektr texnikalarni yangisi fat darajaga
ko‘tarishga imkon berdi. Elektro texnika fanining zamirida elektro texnik, radio texnik,
elektro mexanik va avtomatik uskunalar, shu jumladan hisoblash texnikasi tez sur’atlar
bilan rivojlandi.
Elektro texnikaning yuzaga kelishi o‘zgarmas tok manbaining yaratilishi va
elektr va magnetizm sohasidagi kashfiyotlar bilan bog‘liq.
Qadim o‘tmishda dastlab yunonlar kichik Osiyoning Magneziya tog‘ru
dalarining parchalari temir jismlarni tortish xususiyatini payqadilar va bu hodisani
magnetizm deb atadilar.
Miletlik Fales eramizdan avvalgi VIII-VII asrlarda noq qahra boishqalanish
natijasida elektrlanishi va unda elekt rmaydon paydo bo‘lishini ta’kidlagan. Elektr va
magnit hodisalar qadim dunyo dan ma’lum, lekin bu hodisalar to‘g‘risidagi fan 1600
yilda ingliz fizigi U. Gilbert elektr va magni thodisalar to‘g‘risida tadqiqotlarini e’lon
qilgandan keyin boshlandi. Elektr to‘g‘risidagi fanni rivojlanish bosqichida elektr
hodisalarning tabiatini o‘rganishga bag‘ishlangan M.V. Lomonosov, G.V. Rixman, B.
Franklino, Sh. Kulonlarning amaliy tadqiqotlari muhim ahamiyat kasb etdi.
Elektr va magnit hodisalarni o‘zaro bog‘langanligini rus olimi F. Yepinus 1758
yilda o‘z ma’ruzasida aytib o‘tgan.1785 yilda fransuz olimi Sh.Kulon o‘z nomi bilan
atalgan qonunni kashf etdi. U elektr maydoni kuchlanganligi tushunchasini kiritdi.
Elektr zanjir tushunchasi 1794 yilda A. Volta tomonidan kiritilgan. Volt ustuni esa
1800 yilda yaratilgan. Rus akademigi V.V. Petrov 1802 yilda elektroximiya bo‘yicha
birinchi tadqiqotlarini o‘tkazgan va u elektroximiyaning asoschisi hisoblanadi.
Magnit strelkaga tokning ta’siri X. Ersted tomonidan 1819 yilda, toklarning
o‘zaro ta’siri yesa A. Amper tomonidan 1820 yilda o‘rganilgan. Amper birinchi bo‘lib
elektr toki, tok kuchi, elektr kuchlanish atamalarini kiritgan. Magnit maydonining
dastlabki tadqiqotlari J.B. Bio va M. Savar tomonidan o‘tkazilgan va Laplas tomonidan
matematik ravishda umumlashtirilgan (Bio - Savar – Laplas qonuni).
Elektrostatikaga oid ayrim tenglamalarni fransuz matematigi S. Puasson tadqiq
etgan. Elektromagnit maydonning materialistik konsepsiyasi ingliz olimi M. Faradey
tomonidan rivojlantirilgan. U elektr va magnit maydonlarni tadqiq yetish uchun kuch
va yekvipotensial chiziqlar atamalarini kiritgan.1782 y. Laplas o‘z nomi bilan
ataladigan tenglamalarni og‘irlik nazariyasiga tegishli asarlarida qo‘llagan.
Elektromagnit induksiya qonunini 1831 yilda ingliz fizigi M. Faradey tajriba yo‘li bilan
kashf etgan va elektrokimyo qonunlarini birinchi bor o‘rgangan. Elektromagnitli
telegraflar rus injeneri P.Shilling tomonidan 1832 yili yaratilgan. Rus akademigi B.
Yakobi 1838 yili suv kemasi uchun elektr mashina yaratgan. Elektr zanjiriga oid Om
qonuni 1826 yilda nemis olimi G. Om tomonidan kashf etilgan.Elektromagnit o‘lchash
birligi absolyut tizimini nemis olimlari K.F. Gauss va T. Veber 1831-1833 yillari
yaratdilar.
Tokning issiqlik ta’siri - Joul-Lens qonunini ingliz fizigi D. Joul 1841 yili va rus
akademigi Ye. Lens 1842 yilda ta’riflab berishgan. 1844 yil Ye. Lens elektromagnit
inersiya qonunini bayon qilgan. Nemis olimi G. Kirxgof 1845 yilda elektr zanjirlarga
oid ikkita muhim qonunga ta’rif bergan.Vektor potensiali, induktivlik va o‘zaro
induktivlikni birinchi bor 1845 yil nemis olimi F. Neyman ifodalagan. Buyuk ingliz
olimi D. Maksvell 1873 yili siljish toklari tushunchasini kiritdi, hamda hozirda uni
nomi bilan ataladigan o‘zgaruvchan elektromagnit maydon tenglamalarini tuzdi.
Bundan faqat 25 yildan keyingina elektromagnit maydon mustaqil tarzdagi materiya
deb isbot etildi.Elastik muhitda energiya harakati rus olimi N.Umov tomonidan 1874
yilda nazariy jihatdan tadqiq qilingan. Rus injeneri F. Piroskiy 1875 yilda quvvati 4,4
kVt o‘zgarmas tokni 1 km masofaga uzatish tajribasini o‘tkazgan.Cho‘g‘lanish lampasi
1875 yil A. Lodigin tomonidan kashf etilgan. 1884 yil ingliz olimi D. Poyting
elektromagnit maydon energiyasini uzatishni nazariy jihatdan tadqiq etgan.
1889-91 yillarda rus injeneri M.O. Dolivo-Dobrovolskiy elektr energiyaning uch
fazali tizimi qism(generator, transformator, motor) larini ishlab chiqqan va kuchlanishi
15 kV, quvvati 150 kVA bo‘lgan elektr energiyani 175 km masofaga uzatishni amalga
oshirgan.1872 yilda rus olimi A. Stoletov fotoeffekt hodisasini kashf etgan. Dunyoda
birinchi bo‘lib A. Popov radio aloqani amalga oshirgan.1887-88 yillarda nemis olimi
G. Gers elektromagnit to‘lqinlarni mavjudligini eksprimental ravishda isbot etdi.
Relyativistik elektrodinamikaning rivojlanishi 1905-1908 yillarda G. Lorens va
G. Minkovskilarning izlanishlari bilan bog‘liq.O‘ta o‘tkazuvchanlik hodisasi nemis
olimi G. Kamerling Onessom tomonidan 1911 yilda kashf etilgan.Fransuz matematigi
J.Dalamber, Peterburg fanlar akademiyasi akademiklari L. Eyler va D. Bernullilar bilan
birgalikda to‘lqin tenglamalari nazariyasini hamda matematik fizika asoslarini
yaratishdi.Laplasning to‘g‘ri o‘zgartirish formulasi 1782 yilda taklif etilgan. Hajm
integralini sirt integraliga o‘zgartirish formulasini M.V. Ostrogradskiy 1828 yilda
bergan.Differensial tenglamalarni operator usulida integrallashni rus matematigi M.
Vashenko-Zaxarchenko taklif etgan. O‘rama (svertka) teoremasi birinchi bor P.L.
Chebishev tomonidan 1867 yil, Dyuamel integrali yesa 1883 yil berilgan. Ma’lum
harakatning turg‘unlik nazariyasini akademik A.M. Lyapunov bayon etgan. Operator
usuli elektrotexnika faniga O. Xevisayd tomonidan 1892-1912 yillarda tadbiq etilgan.
Sinusoidal tok elektr zanjirlarini simvolik usulda hisoblash usulini amerika olimi
Ch. Shteynmes 1894 yilda taklif etgan. Garmonik balans usulida nochiziq elektr
zanjirlarni hisoblash usulini fransuz olimi M. Joli 1911 yil joriy etgan. Sekin
o‘zgaradigan amplitudalar usulini 1927 yil golland olimi B. Vander-Pol taklif etgan.
Kichik parametrlar usulini esa 1928 yil fransuz olimi G. Puankare taklif etgan.Nochiziq
tebranishlar nazariyasidagi fundamental ishlarni akademiklar L. Mandelshtamm, N.
Papaleksi va A. Andronov 1937 yil amalga oshirdilar.Nochiziq zanjirlarni chastotaviy
usulda tahlil yetishni rus olimlari N.M. Krilov va N.N. Bogolyubov birinchi bo‘lib
taklif etdilar. Elektr zanjirlar sintezini birinchi bor nemis olimlari I.O. Sobel (1924 y.),
amerika olimi R. Foster (1924 y.) rus olimlari S. Yevlanov (1937 y) hamda B.V.
Bulgakov (1949 y.) nazariy jihatdan asosladilar.
Elektr zanjirlarni signal graflar bilan tahlil qilishni rus olimi B.N. Petrov (1945
y.) va amerika olimi S. Mezon (1953 y.) taklif etishgan.
Maydon nazariyasi masalalarini yechishda integral tenglamalarni qo‘llashni rus
olimlari G.A. Granberg, V.M. Alexin, O.V. Tozoni, Ye.V. Kotel nikovlar (1948 y.)
taklif etdilar.
1904 yilda Peterburg politexnika institutida professor V.F. Mitkevich "Elektr va
magnit xossalari" fanidan, 1915 yilda Moskva Bauman oliy texnika o‘quv yurtida
professor K.A. Krug "O‘zgaruvchan toklar nazariyasi" fanidan ma’ruzalar o‘qidi.
O‘zbekistonda energetika va elektrotexnika fanlarini o‘rganish va rivojlantirish
XX-asrning 30 yillaridan boshlandi. Respublikadagi energetika va elektrotexnikaning
asosiy ilmiy yo‘nalishlari N. Shcherdin va akademik X. Fozilov rahbarligida belgilandi
va elektr stansiyalar elektr tizimi va jihozlarini takomillashtirish, puxtaligini oshirish,
samaradorligini ko‘tarishga qaratildi. Elektr tizimlarini hisoblashning ixcham usullari
(X.Fozilov, K.R. Allaev, T.X. Nosirov, 1960-70 yillar) taklif etildi.Elektr tizimlari
rejimini ifodalaydigan katta o‘lchamli nochiziq tenglamalarni yechish (S. Solihov)
masalalari tadqiq qilindi. An’anaviy energiya hamda tiklanuvchi energiyadan
kompleks foydalanish (R.A. Zoxidov) masalalari xalq xo‘jaligi uchun muhim ahamiyat
kasb etadi.1970-1980 yillarda akademik J.Abdullaev tomonidan energetika tizimlarida
o‘lchash texnikasi aniqligi, puxtaligi va samaradorligini oshirish bo‘yicha muhim
tadqiqotlar amalga oshirildi. Shu yillarda o‘zbek olimlari (M.Z.Xomidxonov,
S.Z.Usmonov, N.M.Usmonxodjaev, M.Xusanov, O.O.Xoshimov, K.Mo‘minov)
avtomatlashgan elektr yuritmalarning yangi avlodini hamda ko‘p rotorli asinxron
motorlarni (A.Dadajonov) yaratishga muvaffaq bo‘ldilar. Elektr tarmoqlari optimal
rejimlarini boshqarish asoslari (Ye. Payziev) yaratildi.
Nazariy elektrotexnika sohasida nochiziq elektr zanjirlari va tizimlari nazariyasi
(G.R. Raximov, Z.I. Ismoilov, P.F. Xasanov) hamda avtoparametrik tebranishlar
zanjirlarida o‘zgaruvchan tok fazalar soni va chastotasini o‘zgartirish nazariyasi
(A.S.Karimov, M.I. Ibodullaev) takomillashtirildi.
Tarqoq parametrli zanjirlar nazariyasi va ular asosida elektrotexnik hamda elektr
o‘lchash o‘zgartkichlarini takomillashtirish (M.F. Zaripov) yo‘nalishlarida ijobiy
natijalarga erishildi. Elektr o‘lchashlar fanida yangi xarakteristikalarga ega chastotasi
o‘zgaruvchan o‘zgartgichlar va o‘lchash ko‘priklari nazariyasi Sh.Sh. Zoxidov
tomonidan takomillashtirildi.
| 