Reja Elektr zanjirining asosiy qonunlari

Elektr zanjirlarining asosiy qonunlari

Reja
1.Elektr zanjirining asosiy qonunlari
2.Elektr tokining ishi va quvvati
3.Elektr tokining issiqlik ta’siri

Har qanday elektr zanjiri o‘zaro simlar bilan biriktirilgan bitta yoki bir nechta elektr energiyasi manbalaridan va iste’molchilaridan iborat bo‘ladi. Shuning uchun

Ri

1.1-rasm

E

ж)

е)

6) IB)

г)

д)

^a> |6) _L

©Q©
v⁺

1.2-rasm

elektr zanjiri deb, elektr tokini hosil qiluvchi va uning oqib o‘tishini ta’minlash uchun berk yo‘l hosil qiladigan qurilmalar

yig‘indisiga aytiladi. Elektr zanjirlarini shartli belgilar yordamida tasvirlash elektrik sxema deb ataladi. Oddiy elektr zanjirining sxemasi 1.1-rasmda ko‘rsatilgan. Elektr zanjiri asosan, elektr energiyasining manbai - Ee, elektr energiyasining iste’molchisi (yuklama) - ^, birlashtiruvchi simlar (masalan, elektr uzatish liniyasi) va zanjirni

ulab-uzish uchun moslama (ulagich) - K kabi elementlardan tashkil topgan.
Zanjirdan tok uzluksiz o‘tib turishini asosiy sharti uning tarkibida elektr energiyasi manbaining bo‘lishidir. Elektr energiyasining manbaida energiyaning boshqa turlari elektr energiyasiga aylantiriladi. Masalan, elektr mashina
g eneratorlari bug‘, gaz yoki gidravlik turbinalaming mexanik energiyasini, galvanik elementlar va akkumulatorlar ximiyaviy jarayonlar energiyasini, termoelementlar va magnitogidrodinamik generatorlar issiqlik energiyasini, turl

i
fotoelementlar yorug‘lik energiyasini elektr energiyasiga aylantiradi. Elektr energiyasini hosil qiluvchi turli manbalarning shartli belgilanishi 1.2-rasmda ko‘rsatilgan. a - EYuK, b - gal’vanik elementlar yoki akkumulator batareyalari, g - termoelementlar, d-fotoelement, ye - o‘zgarmas tokning elektr mashina generatori, j - o‘zgaruvchan tokning elektr mashina generatori. Bular elektr yurituvchi kuchlari - Ye, ichki qarshiligi - r0, nominal toki - Inom va boshqa kattaliklari bilan bir-birlaridan farq qiladi.

Elektr energiyasini iste’molchilarga uzatish elektr liniyalari orqali amalga oshiriladi. Elektr energiyasini energiyaning boshqa turlari (mexanik, issiqlik, ximiyaviy, yorug‘lik va h.) ga aylantirib beruvchi moslamalar (elektr dvigatellari, elektr pechlar, elektrolazerlar, elektr yoritish asboblari va b.) elektr iste’molchilar deyiladi. 1.3-rasmda ko‘rsatilgan elektr zanjirida elektr energiyasining manbai (akkumulator) mazkur zanjirning ichki qismini iste’molchi (yuklama) - Rn, ampermetr-A, ulagich - K, birlashtiruvchi sim (yoki liniya) zanjirning tashqi qismini (ya’ni, tashqi zanjirni) tashkil etadi. Ulagich K ulanganda berk zanjir (kontur) hosil bo‘lib, zanjirdan elektr toki o‘ta boshlaydi. Uning qiymatini ampermetr yordamida o‘lchash mumkin. Zanjirdan o‘tayotgan elektr tokining qiymati yoki kuchi o‘tkazgichning ko‘ndalang kesimidan vaqt (t) birligi ichidan o‘tgan elektr zaryadlarining miqdori - q bilan aniqlanadi, ya’ni tok kuchi zaryadlarning harakat tezligiga proporsional kattalikdir:
dq
dt
Agar zanjirdan o‘tayotgan tokning yo‘nalishi va qiymati vaqt davomida o‘zgarmas bo‘lsa, bunday tok o ‘zgarmas tok deyiladi va quyidagicha ifodalanadi:
/=q (1л)
Xalqaro birliklar sistemasi (SI) da elektr tokining o‘lchov birligi sifatida amper qabul qilingan. O‘tkazgichning ko‘ndalang kesimidan bir sekund davomida bir kulon elektr zaryadlari o‘tgandagi tok kuchi bir amperga teng bo‘ladi:1 . 1 kulon , . л . \Кл I Amper = yoki 1A = —
1sekund 1 s
Elektr zanjirlarining asosiy qonunlari Om qonuni elektr zanjiriga oid asosiy qonun bo‘lib, zanjirdagi tok va kuchlanish o‘zaro qanday nisbatda bog‘langanligini ifodalaydi. Bu qonunga ko‘ra tarmoqlanmagan berk zanjirdagi (konturdagi) tok EYuK ga to‘g‘ri proporsional, zanjirning to‘la qarshiligiga teskari proporsionaldir. Mazkur qonunga binoan 1.4- rasmda ko‘rsatilgan elektr zanjirdagi tok quyidagicha ifodalanadi:

E

Bu yerda r - manbaning ichki qarshiligi; R=¹ RL + 1RL - elektr uzatish liniya
simining qarshiligi; ro + R ~ zanjirning to‘la qarshiligi; R t = RL + R„ - tashqi zanjirning qarshiligi:
(1.2) formula berk kontur uchun Om qonunini ifodalaydi. Shuningdek, EYuK manbai bo‘lmagan elektr zanjirining istalgan qismi uchun ham tadbiq etish mumkin. U holda zanjirning бв qismidagi (1.4 va 1.5-rasmlar) tok:
1

1.6-rasm

= ^., (1.3)
R„

1.4-rasm

1.5-rasm

bundan
иба -1 • R1S.

Demak, Ris qarshiligida kuchlanishning pasayishi u orqali o‘tgan tokning mazkur qarshilikka ko‘p aytmasiga teng.
Kirxgof qonunlari murakkab (ikki va undan ortiq konturli) elektr zanjirlami hisoblash va ularning elektr holatlarini to‘la aniqlash uchun xizmat qiladi. Murakkab zanjirlar uchun tarmoq, tugun va kontur tushunchalari qo‘llanadi . Tarmoq - elektr zanjirining ma’lum bir qismi bo‘lib, ketma-ket birlashtirilgan qarshiliklar (rezistorlar), energiya manbalari va hokazolardan iborat. Tugun - elektr zanjirining uchta va undan ortiq tarmoqlarining birlashgan joyi. Kontur- zanjirining bir necha tarmoqlaridan iborat yopiq yo‘l. Masalan, 1.6-rasmdagi elektr zanjiri beshta tarmoq (bulardan ikkitasining energiya manbai bor) ikkita tugun va to‘qqizta konturdan iborat.
Kirxgofning birinchi qonuni (toklar qonuni) elektr zanjirining tarmoqlanish tugunidagi toklarning qanday taqsimlanganligini ifodalaydi. Bu qonunga ko‘ra, elektr zanjirining tarmoqlanish tuguniga kelayotgan va undan chiqib ketayotgan toklarning algebraik yig‘indisiga nolga teng. Chunonchi, 1.6- rasmdagi elektr zanjirining A tuguni uchun
Л + 12 _ 13 _ 14 _ 15 - 0 (1.4)
deb yozish mumkin. Bunda tarmoqlanish tuguni kelayotgan toklarni «+» ishora va undan chiqib ketayotgan toklarni «-» ishora bilan olgan bo‘lamiz. Umumiy holda
n
Ih- - 0. (1.5)
R-1
Kirxgorfning ikkinchi qonuni (kuchlanishlar qonuni) berk elektr zanjirining qismlaridan EYuK va kuchlanishlarning qanday taqsimlanganligini aniqlashga yordam beradi. Binobarin, berk konturdagi barcha EYuK laming algebraik yig‘indisi shu konturning barcha qismlaridagi kuchlanishlar pasayishining algebraik yig‘indisiga teng:IE, - I I, • R,.
k
(1.6)
-1 k-1
Kirxgorfning ikkinchi qonuniga binoan. 1.7-rasmda ko‘rsatilgan elektr zanjirida EYuK ning shartli musbat yo‘nalishi bo‘yicha (ya’ni, soat milining harakat yo‘nalishi bo‘yicha) zanjirning elektr muvozanat tenglamasi:
E + E - R + R + R. (1.7)

1.7-rasm

1.8-rasm
Zanjirdagi har qanday nuqtaning potensiali mazkur nuqtaning zanjirdagi holati bilan aniqlanadi. Umumiy holda IE -1IR - 0 deb yozish mumkin.

1 =
^ro ^{+ R} л ^{+ R}h^ro ^{+ R}T