| 1.2. Elektr zanjir va uning elementlari
Elektr zanjir elektr tokni hosil qilish va uning o'tishini
ta'minlaydigan qurilma va ob'ektlarning majmui bo'lib undagi
elektromagnit jarayonlar elektr yurituvchi kuch (EYuK), tok va
kuchlanish tushunchalari bilan ifodalanadi.
Elektr zanjir tushunchasi elektrotexnika fanining tayanch
tushunchasidir.
ELEKTROTEXNIKANING NAZARIY ASOSLARI
24
Elektr
energiya
manbai,
iste'molchi
va
ularni
o'zaro
birlashtiruvchi o'tkazgichlar elektr zanjirning asosiy elementlari,
o'lchash asboblari, ulab-uzgichlar va himoyalash qurilmalari esa
uning yordamchi elementlari hisoblanadi. Demak, elektr zanjir
elementi bu elektr zanjir tarkibiga kiruvchi alohida qurilma bo'lib, u
zanjirda aniq funksiyani bajaradi.
Elektr zanjirning elementlari shartli belgilar bilan tasvirlanadi.
Elektr zanjirning elementlari va ularni o'zaro ulanishining grafik
tasviri elektr zanjirining sxemasi deb ataladi.
1.3-rasmda oddiy elektr zanjirining sxemasi keltirilgan.
1.3-rasm
G
- akkumulyator - elektr energiya manbai. U kimyoviy
energiyani elektr energiyaga aylantiradi.
EL
– cho’g'lanma lampa -
iste'molchi, unda elektr energiyasi yorug'lik va issiqlik energiyalariga
aylantiriladi.
SA
- kalit, zanjirni ulab uzadi.
pA
- ampermetr,
pV
-
voltmetr. To'g'ri chiziqlar - ulagich simlar - o'tkazgichlardir.
Elektr energiya manbalarining shartli belgilari-sxemalari: 1.4-
a, b, v, g, rasmlarda keltirgan.
Elektr energiya manbalarida turli tabiatli energiya maxsus
o'zgartgichlar vositasida elektr energiyaga aylantiriladi.
O'zgartiriladigan energiyaning turiga ko'ra elektr energiya
manbalari kimyoviy va fizik manbalarga bo'linadi. Kimyoviy
reagentlar orasida oksidlanish-qaytarilish jarayonlari hisobiga elektr
energiya ishlab chiqaruvchi manbalar kimyoviy manbalar deyiladi.
Kimyoviy manbalarga galvanik elementlar, akkumulyatorlar va
batareyalar kiradi.
Mexanik, issiqlik, elektromagnit, yorug'lik, radiatsion nurlanish,
yadroviy parchalanish energiyalarini elektr energiyaga aylantiradigan
qurilmalar fizik manbalar deyiladi. Ularga elektr generatorlar,
termoelektr
generatorlar,
termoemission
o'zgartgichlar,
magnitogidrodinamik (MGD) generatorlar va quyosh nurlanishi
hamda atom parchalanish generatorlari kiradi.
ELEKTROTEXNIKANING NAZARIY ASOSLARI
25
a) galvanik element,
b) doimiy magnitli o'zgarmas tok elektr generatori,
v) termojuft,
g) fotoelement.
Elektr energiyasi iste'molchilarining shartli belgilari-sxemalari
1.5 - a, b, v, g, d, e rasmlarda keltirgan.
Elektr energiya iste'molchilari (elektr motorlar, elektr qo'ralar,
issiqlik asboblari, cho'g'lanish lampalari, rezistorlar va b.) elektr
energiyani boshqa tur energiyaga aylantirish uchun xizmat qiladi.
a) rezistor, b) elektr qizdirgich, v) cho'g'lanma lampa, g)
kondensator, d) induktiv g'altak, e) o'zakli g’altak - drossel.
Elektr zanjir yordamchi elementlarining shartli belgilari-
sxemalari 1.6-a, b, v, g, d, e - rasmlarda keltirilgan.
a) kalit (ulab-uzgich), b) qayta ulagich, v) shtepsel (raz'em), g)
ajratish mumkin bo'lgan o'tkazgichning ulangan joyi-qisqich, d)
eruvchan saqlagich, e) o'tkazgichlar kavsharlanib ulangan tugun.
Manba bilan iste'molchilar o'zaro o'tkazgich simlar yordamida
birlashtiriladi. Ular elektr energiyasini manbadan iste'molchiga kam
isrof bilan uzatadi. Elektr zanjirlariga ko'pincha yordamchi va
o'lchash qurilmalari ulanadi. Ular elektr zanjiri ish holatini (misol
uchun saqlagichlar) boshqarish, o'ta kuchlanish va katta toklardan
saqlash va h.k. uchun xizmat qiladi.
Demak, har qanday elektr zanjirining asosiy vazifasi elektr
energiyasini manbadan iste'molchiga uzatishdan iboratdir.
ELEKTROTEXNIKANING NAZARIY ASOSLARI
26
Elektr zanjirdagi elektromagnit jarayonlar EYuK, tok, kuchlanish,
qarshilik (o'tkazuvchanlik), induktivlik, sig'im tushunchalari bilan
ifodalanadi.
Har qanday tur energiyani elektr energiyaga aylantirishda EYuK
hosil bo'ladi.
O’zgarmas tok zanjirlarida EYuK skalyar kattalik bo'lib, tashqi
maydon va induksiyalangan elektr maydonning elektr tok hosil qilish
xususiyatini tavsiflaydi.
Manba ichida zaryadlangan zarrachani siljitish uchun tashqi
kuchlar tomonidan bajariladigan
A
ishni shu zarracha
q
zaryadiga
bo'lgan nisbati EYuKning qiymatini aniqlaydi:
.
q
A
E
Agar
q=1
Kl bo'lsa, unda
Е=А
bo'ladi.
Binobarin, EYuK manbaining ichida potensiali pastroq qismdan
potensial yuqoriroq bo'lgan qismga birlamchi zaryadlarni ko'chirish
uchun bajarilgan ish EYuKga teng. Agar manbaning ichki qarshiligi
nolga teng, yani
r
ich
=0
bo’lsa, u holda EYuK qiymat jihatdan
energiya manbaidan tok o'tayotgan holatda musbat va manfiy
qisqichlar orasidagi kuchlanishga teng bo’ladi(1.7 - rasm):
.
12
2
1
U
E
Berk zanjirda EYuK ta'sirida I tok hosil
bo'ladi. Elektr zanjirlar tarmoqlanmagan va
tarmoqlangan bo'ladi. Agar berk zanjirning
barcha qismlaridan bitta tok o'tsa, u holda bunday zanjir
tarmoqlanmagan bo'ladi (1.8 - rasm, a).
Tarmoqlangan zanjirning har bir shoxobchasida o'zining toki
bo'ladi (1.8 - rasm, b). Elektr sxemada shoxobcha, tugun va kontur
tushunchalaridan foydalaniladi.
Shoxobcha - elektr zanjirning bir xil qiymatli tok o'tuvchi qismi.
Bunda elektr zanjirning elementlari ketma-ket ulangan qismi
tushuniladi.
Tugun-elektr zanjirning uchtadan kam bo'lmagan shoxobchalari
ulangan o'rni.
ELEKTROTEXNIKANING NAZARIY ASOSLARI
27
Kontur - elektr zanjirning shoxobchalaridan hosil bo'lgan berk
yo'l.
O'zgarmas tok -
I
harfi bilan, qarshilik -
R
va o'tkazuvchanlik
-
G
harflar bilan belgilanadi.
Elektr zanjir elementi qismalaridagi kuchlanishni undan o'tuvchi
tokka bog'liqligi elementning voltamper xarakteristikasi (VAX) deb
ataladi (1.9-rasm). Masalan, rezistordan o'tuvchi tok bilan shu
rezistordagi kuchlanish orasidagi bog'lanish rezistorning VAX bo'ladi.
Amalda abssissa o'qiga kuchlanish qiymatini, ordinata o'qiga esa
tok qiymatini tanlangan masshtabda belgilab elementning VAX
quriladi. Agar rezistor VAX to'g'ri chiziq bo'lsa, u holda bunday
rezistor chiziqli rezistor, chiziqli elementlardan tuzilgan zanjir esa
chiziqli zanjir deb ataladi (1.9-rasm, a). Agar rezistorning VAX egri
chiziq bo'lsa (1.9 - rasm, b), u holda bunday rezistor nochiziq
rezistor, bunday rezistorlardan iborat elektr zanjir esa, nochiziq elektr
zanjir deb ataladi.
Chiziqli passiv element- rezistor
R
qarshilikka
ega.
Undan
o'tuvchi
tok
va
rezistorning
qismаlaridagi kuchlanish
U
ning
o'zaro bog'lanishini Om qonuni
ifodalaydi:
I= U /R.
Qarshilikka
teskari
bo'lgan
kattalik o'tkazuvchanlik deb ataladi. O'lchov birligi Simens [Sm].
Chiziqli aktiv element - elektromagnit energiya manbai bo'lib,
shartli ravishda ikki turga bo'linadi: EYuK manbai va tok manbai. Bu
manbalar amalda ideal va real manbalar ko’rinishida bo’lishi mumkin.
|
