|
Bir fazali sinusoidal tok chiziqli elektr zanjirlari Umumiy ma'lumotlar
|
| bet | 2/5 | | Sana | 11.10.2024 | | Hajmi | 0,5 Mb. | | #274548 |
Bog'liq XEU86FJfOMH7RKAXCgNPRBxTH84G7ilnWDivOZqsR E J A :
Sinusoidal tok zanjirlarida rezistor, induktiv g‘altak va kondensator
1. Sinusoidal tok zanjirlarida rezistor, induktiv g'altak va kondensator
2. Rezistiv elementli sinusoidal tok zanjiri
3. Induktiv elementli elektr zanjirda sinusoidal tok. Induktiv qarshilik
4. Sig'im elementli elektr zanjirdagi sinusoidal tok. Sig'im qarshiligi
5. Rezistor va kondensatordan iborat zanjir
|
O‘zgarmas tok zanjirlaridan farqli o‘laroq, sinusoidal tok zanjirlarida rezistordan tashqari induktiv g‘altak va kondensator kabi elementlardan keng foydalaniladi. Sinusoidal tok zanjirlarida energiyani issiqlik energiyasiga aylantiruvchi elementlar aktiv qarshiliklar deb ataladi. Elektr zanjirlarining energiya davriy ravishda elektr yoki magnit maydoni energiyalari ko‘rinishida to‘planib turuvchi elementlari reaktiv elementlar, ularni o‘zgaruvchan tokka ko‘rsatadigan qarshiliklari esa reaktiv qarshiliklar deb ataladi. Induktiv g‘altak va kondensator zanjir reaktiv elementlari hisoblanadi. Ushbu elementlardan tashkil topgan sinusoidal tok zanjirlarini hisoblashdan oldin bu elementlarda tok va kuchlanishlar o‘rtasidagi munosabatlarni o‘rganib chiqamiz.
1. Sinusoidal tok zanjirlarida rezistor, induktiv g'altak va kondensator
2. Rezistiv elementli sinusoidal tok zanjiri
Rezistiv elementdan tarkib topgan oddiy elektr zanjiri sxemasi 2.6-rasm, a da keltirilgan. Sxemada r - rezistor. Sinusoidal kuchlanish
ta'sirida rezistor r dan o‘tuvchi tok i Om qonuniga binoan:
ifoda bilan aniqlanadi, bu yeda
2.6-rasm
2.6- rasm, b da kuchlanish va tok oniy qiymatlarining to‘lqin diagrammasi keltirilgan. Demak, rezistiv elementli elektr zanjiridagi tok shakli sinusoidal bo‘lib, uning chastotasi va boshlang‘ich fazasi manba kuchlanishi chastotasi va boshlang‘ich fazasi bilan bir xil bo‘ladi. Kuchlanish va tok orasidagi faza siljish burchagi ga teng (2.6 - rasm, v).
Rezistiv elementli zanjir uchun Om qonuni kuchlanish va tok ta'sir etuvchi qiymatlari orqali quyidagicha yoziladi:
Ushbu zanjir uchun oniy quvvat quyidagi formula yordamida hisoblanadi:
Quvvatning T davrdagi o‘rta qiymati:
Oniy quvvatning o‘zgarish grafigi 2.6- rasm, g da keltirilgan. Rezistorda oniy quvvat chastotasi kuchlanish va tok chastotasidan ikki marta kattaligi rasmdan ko‘rinib turibdi. Rezistiv elementli zanjirda manba quvvati rezistorda issiqlikka aylanib, to‘la isrof bo‘ladi.
Ma'lumki, o‘tkazgich qarshiligi o‘zgaruvchan tokda o‘zgarmas tokka nisbatan kattaroq bo‘ladi. Bunga sirt effekti, uyurmaviy toklar va o‘tkazgich atrofiga sochilgan elektromagnit maydon energiyasi sabab bo‘ladi.
3. Induktiv elementli elektr zanjirda sinusoidal tok. Induktiv qarshilik
Amalda har qanday induktiv g‘altak aktiv qarshilik r va induktivlik L ga ega. Induktiv g‘altak sxemada ko‘pincha ketma-ket ulangan rezistor (aktiv qarshilik) va induktiv element bilan tavsiflanadi. Bu paragrafda, sxemada faqat induktiv element L ni ajratib olamiz va r=0 , deb hisoblab, ideal induktiv g‘altakdagi jarayonni tahlil qilamiz.
Agar induktiv elementdan tok o‘tsa, unda o‘zinduksiya hodisasiga asosan EYK hosil bo‘ladi (2.8- rasm):
2.8- rasm, a da EYK eL ning musbat yo‘nalishi strelka bilan ko‘rsatilgan; uning yo‘nalishi i tok musbat yo‘nalishi bilan bir xildir. a va b nuqtalar potensiallari farqini aniqlaymiz. b nuqtadan a nuqta tomon siljiganimizda o‘zinduksiya EYKi eL ning yo‘nalishiga qarama-qarshi harakat qilamiz. Shuning uchun bundan
Uab kuchlanish yo‘nalishi tokning musbat yo‘nalishi bilan bir xil. Induktivlikdagi kuchlanish:
Bu ifodadan
ko‘paytma xL deb belgilanadi va induktiv qarshilik deb ataladi, ya'ni:
uning o‘lchov birligi
Shunday qilib, induktivlik o‘zgaruvchan tokka ga teng bo‘lgan qarshilik ko‘rsatadi. U chastotaga to‘g‘ri proporsional, ya'ni chastota oshsa, xL ko‘payadi va aksincha.
Induktiv g‘altakda kuchlanish vektori tok vektoriga nisbatan faza jihatidan 900 oldinda yuradi (2.8- rasm, b). O‘zinduksiya EYK vektori kuchlanishga nisbatan teskari yo‘nalgan.
2.8-rasm, v da i, u, p lar oniy qiymatlarining to‘lqin diagrammalari keltirilgan. Oniy quvvat:
Uning grafigi noldan o‘tadi, chunki kuchlanish yoki tok noldan o‘tganda р=0. Davrning birinchi choragida u va i lar musbat bo‘lganda p ham musbatdir.
Absissa o‘qi va oniy quvvat p egri chizig‘i bilan chegaralangan yuza vaqt birligidagi energiya - quvvatdir. Bunda manbadan qabul qilingan energiya magnit maydonini hosil qiladi, ya'ni magnit maydoni energiyasiga aylanadi. Davrning ikkinchi choragida esa, tok zanjirda maksimumdan nolgacha kamayadi, bu holatda magnit maydonining energiyasi manbaga qaytariladi, oniy quvvat esa, manfiy. Davrning uchinchi choragida manbadan yana energiya qabul qilinadi va magnit maydoni hosil bo‘ladi, keyingi chorakda esa, manbaga qaytariladi va hokazo, ya'ni energiya davriy ravishda induktiv elementda magnit maydonini hosil qiladi yoki induktiv element energiyani orqaga - manbaga qaytaradi. Iste'molchi bilan manba o‘rtasida bir turdan ikkinchi turga o‘tib sarf bo‘lmaydigan va manbaga qaytariladigan energiya reaktiv energiya deb ataladi. Uning quvvati esa, ko‘rib chiqilayotgan zanjir uchun induktiv xarakterdagi reaktiv quvvat deyiladi:
Reaktiv quvvat aktiv quvvatdan farqli ravishda Var - volt amper reaktivlarda o‘lchanadi.
4. Sig‘im elementli elektr zanjirdagi sinusoidal tok. Sig‘im qarshiligi
Agar kondensatorga berilgan kuchlanish vaqt bo‘yicha o‘zgarmasa, unda kondensator qoplamalaridan birida yig‘ilgan elektr zaryadi ikkinchisidagi esa bo‘ladi, bu yerda C - kondensator sig‘imi. Zaryadlar miqdori o‘zgarmas bo‘lgani uchun kondensatordan tok o‘tmaydi, chunki
Agar kondensatorga (2.11- rasm, a) berilgan kuchlanish vaqt bo‘yicha sinusoidal qonuniyat bilan o‘zgarsa, ya'ni bo‘lsa, u holda undagi zaryad q ham sinusoidal qonun bo‘yicha o‘zgaradi: va kondensator davriy ravishda zaryadlanadi va zaryadsizlanadi. Kondensatorning davriy zaryadlanishi esa zanjirdan mos ravishda davriy tok o‘tishiga sabab bo‘ladi:
Bu ifodadan ko‘rinib turibdiki kondensatordan o‘tayotgan tok faza jihatdan kuchlanishga nisbatan 900 oldinda bo‘ladi (2.11- rasm, b). Tok amplituda qiymati kuchlanish amplitudasining sig‘im qarshiligiga nisbati bilan aniqlanadi:
bu yerda:
- sig‘im qarshiligi.
Sig‘im qarshiligi chastotaga teskari proporsionaldir, ya'ni chastota oshsa, sig‘im qarshiligi kamayadi va aksincha. i, u, p lar oniy qiymatlari grafigi 2.11- rasm, v da keltirilgan.
Zanjirdagi oniy quvvat:
Davrning birinchi choragida kondensator manbadan energiyani qabul qilib o‘zida elektr maydoni hosil qiladi. Davrning ikkinchi choragida kuchlanish kondensatorda maksimumdan nolgacha kamayadi va yig‘ilgan elektr maydoni energiyasi orqaga manbaga qaytariladi. Oniy quvvat bu vaqtda manfiy. Davrning uchinchi choragida energiya yana elektr maydoni energiyasi ko‘rinishida kondensatorda yig‘iladi va keyingi choragida esa, orqaga - manbaga qaytadi va hokazo.
Agar tenglamani integrallasak, u holda quyidagini hosil qilamiz:
Bu tenglama yordamida kondensator kuchlanishini undan o‘tayotgan tok orqali aniqlashda foydalaniladi.
5. Rezistor va kondensatordan iborat zanjir
R va C elementlari ketma-ket ulangan zanjirda (2.12- rasm, a) kirish kuchlanishining ta'sir etuvchi qiymati Kirxgof ikkinchi qonuniga ko‘ra ga teng.
Zanjirdan o‘tadigan tok va , deb hisoblab vektor diagrammani quramiz. Tok vektorini absissa o‘qiga nisbatan burchak ostida manfiy, ya'ni soat strelkasi harakati yo‘nalishida quramiz (2.12- rasm, b). Rezistordagi kuchlanish vektori tok
vektori bilan faza bo‘yicha mos tushadi, kondensatordagi kuchlanish vektori
vektoridan 900 ga orqada qoladi. Ikkita vektor yig‘indisi manba kuchlanishi vektorini hosil qiladi. Bu vektor diagrammadan:
bu yerda - zanjir to‘la qarshiligi. Qarshiliklar uchburchagi 2.12- rasm, v da keltirilgan.
Zanjir elementlaridagi kuchlanishlar oniy qiymatlari:
R E J A :
|
| |
