1-mavzu: kirish. Elektron qurilmalar va sxemalarning o’rni va axamiyati. Reja

1-MAVZU: KIRISH. ELEKTRON QURILMALAR VA SXEMALARNING O’RNI VA AXAMIYATI.

Reja :

1. Fan haqida tushuncha. Fan tarixi. Fanning xalq xo‘jaligidagi roli.

2. Elektr zanjir va uni elementlari.

3. Asosiy qonunlar.

Elektrotexnika faniga tushuncha. Elektrotexnika-elektr va magnit xodisalardan texnikada foydalanish haqidagi fandir. Elektrotexnika faninig xalq xo‘jaligidagi roli Bugungi elektrotexnika fani ko‘p kirrali bulib juda ko‘p soxalarda qo‘llanilmokda Xozirda buyuk ijtimoiy va iktisodiy o‘zgarishlar asrida elektrotexnika faning axamiyati benixoya usdi. Elektrotexnikaning muxim soxalaridan bulgan elektroenergetikani xayotimizda nakadar katta urin olganini respublikamiz misolida kurish mumkin. O‘zbekiston energetiklarining gayrati va shijoati bilan 1926 yildanyok Buz suv GES i,CHirchik GES kaskadlari ishga tushirila boshlandi. 1945 yilda quvvati 150 ming k Vt bulgan Farxod GES i ishga tushdi.Xozirgi payitda CHorvok,Tuyamuyin GES lari kabi yirik gidrrotexnika inshootlari xamda umumiy quvvati 6-7 mln. kVt dan ortik Angren,Toshkent, Sirdaryo, GRES lari ishlab turibdi va xar biring quvvati 3-4 mln. kVt li yangi GRES larni kurish davom etmokda Bular xammasi ulkamizni kiyofasini tubdan o‘zgartirib yubordi.Endilikda sanoat va kishlok xo‘jaligining, transport va kurilishning, aloka va kosmonavtikaning, turmush ixtiyojlari va meditsinaning biror soxasi yukki, u elektrotexnika fani bilan boglanmagan bulsin. Zamonaviy elektrotexnikaning rivojlanishi elektr kurilmalardan yupka katlamli mikrosxemalar, tranzistorlar, diodlar, mikroprotsessorlarni ishlatishga imkon beradi. Yil sayin yangidan yangi avtomatik liniyalar, sexlar va avtomat zavodlar ishga tushmokda natijada elektrotexnika fanidan yangi - elektronika, avtomatika, mikroelektronika, mikrosxematexnika, kibernetika, EXM larni boshkaruvchi kompyuter texnikasi, loyixalashni avtomatlashtirilgan tizimlari kabi fanlar ajralib chikdi.

Xulosa. Xozirgi zamon texnikasining asosiy fundametllaridan biri bulgan elektrotexnika fanini mustaxkam urganish zarur. Bulajak mutaxassislar xalq xo‘jaligining turli soxalaridagi vazifalarni muvoffakiyatli xal etishlari uchun ixtisosligi elektrik bulish bulmasligidan kat’iy nazar etarli darajada elektrotexnik bilimlarga va tayyorgarlikka ega bulish kerak.

Fan tarixi. Elektrotexnika elektr haqidagi fan sifatida eramizdan avvalgi IV-V asrlarda yuzaga kelgan. Inson elektr va magnit xodisalarning oddiy kuzatuvchisi bulishdan, to sun’iy energiya manbalarini yaratguncha oradan ko‘p davr utdi. Elekrtrotexnika amaliy fan sifatida tiklanishi taxmiinan XVI asrlardan boshlanib, XIX asr boshlarida fanlar tarakkiyoti katoridan mustaxkam urin oladi. 1802 yili V.V.Petrov elektr yoyini kashf etdi. 1832 yili P.L.SHilling telegraf apparat yaratdi 1833 yili E.X.Lens elektromagnit induksiya qonunlarini asoslab berdi. 1834 yili B.S.YAkobi 1- bulib elekrt dvigatelini ixtiro kildi. 1876 yili P.N.YAblochkov elektr shamini yaratdi.1890 yili A.N.Lodigin metall tolali chuglanish lampasini yaratdi.1882 yili Benardos matelllarni elektr yoyi bilan payvandlashni amalga oshirdi.1888 yili M.O.Dolivo-Dobrovolskiy uch fazali tok sistemasini ishlab chikdi, uch fazali dvigatel, uch fazali tarnsformator yaratdi. 1895 yili A.S.Popov antena yordamida elektromagnit tulkinlarini xar tomonga tarkatishga miyassar buldi va birinchi bulib radiogramma uzatishga erishdi.

Elektr maydonning ma’lum nuqtasida turgan birlik elektr miqdorining energiya zapasini (potensiyal energiyasini) aniqlovchi kattalik potensial deb ataladi.

Elektr maydonda zaryadni A nuqtadan  B  nuqtaga ko‘chirish uchun bajarilgan ish o‘sha zaryadning A va B nuqtalaridagi potensial energiyalarni ayrimasiga teng.

Potensiallar ayirmasi kuchlanish  deb ataladi.

Elektr toki ma’lum miqdordagi elektr zaryadlarini yigindisini uzluksiz xarakatidan iborat va son jixatidan ana shu zaryadlarni vaqt bo‘yicha o‘zgarish tezligi bilan aniqlanadi.

Tok kuchini o‘tkazgichning  ko‘ndalang kesim yuzasiga nisbati tok  zichligi  deb ataladi.

 Elektr tokini xosil qiluvchi va uning oqib o‘tishini ta’minlash uchun berk yo‘l hosil qiladigan  qurilmalar yig‘indisi elektr zanjir deb ataladi.

Eng sodda elektr zanjir uchta asosiy elementlardan: tok manbaidan, elektr energiyasini qabul qiluvchi iste’molchidan va tutashtiruvchi simlardan iborat  bo‘ladi. Tok manbai sifatida mexanik energiyani elektr energiyaga aylantiruvchi elektr generatorlar, yoki kimyoviy energiyani elektr energiyaga aylantiruvchi akkumuliyatorlar ishlatiladi. Elektr energiyani iste’molchilari sifatida elektr energiyani mexanikaviy energiyaga aylantiruvchi elektrodvigatellar qizitish lampalari, elektr energiyani issiqlik energiyaga aylantiruvchi elektr pechlar va isitish asboblari, elektr energiyani kimyoviy energiyaga aylantiruvchi metall olish vannalari kiradi. Ulash simlari sifatida izolyasiyalangan yoki yalang‘och, ya’ni izolyasiyasiz mis yoki alyumin simlar ishlatiladi. Elektr zanjirda asosiy elementlardan tashqari qo‘shimcha vositalar: uzuvchi asboblar, (rubil’niklar, kontaktorlar, viklyuchatellar) va ximoya asboblari (saqlagichlar, avtomatlar ), ulchov asboblari (ampermert, voltmetr, schyotchiklar) ishlatiladi.

Elektr yurituvchi kuch (E.YU.K.) son jixatdan tok manbaining birlik musbat zaryadga bergan energiyasiga  teng bo‘ladi. YA’ni elektr yurituvchi kuch deb tok manbaini quvvatining tok kuchiga bo‘lgan nisbatiga aytiladi. Berk elektr zanjirida tok manbaining elektr yurituvchi kuchi (e.yu.k) ta’siridan vujudga keladi. Elektr yurituvchi kuch bilan kuchlanish  orasidagi farq ya’ni tok manbai ichida birlik zaryadni ko‘chirish uchun energiyaning yo‘qolgan qismidan iborat.

Qarshilikka teskari bo‘lgan kattalik o‘tkazuvchanlik deb ataladi.     

Elektronlari yadrosi bilan mahkam bog‘langan materiallarda erkin elektronlar bo‘lmaydi. Elektronlar atrofidagi elektr maydon elektronlarni ma’lum yo‘nalishda xarakatga keltira olmaydi. Bu materiallardan elektr toki o‘tmaydi. Bu materiallar elektr o‘tkazgichmas, ya’ni dielektriklar deyiladi. Dielektriklar jumlasiga havo, gazlar,  slyuda, marmar, plastmassa, lok  va emallar, chinni lok shimdirilgan matolar, shishadan yasalgan tolalar, mineral moylar, sintetik suyuqliklar, mumlar, buyoqlar, polietilen, polivinilxlorid, qogoz, karton, yogoch, paxta, shoyi tolalar, tekstalit, getinaks, elastik materiallar, rezina, kauchuk, farfor, asbest, asbestotsement, parafin va boshqa materiallar kiradi.

Elektr tokini yahshi o‘tkazadigan moddalar elektr o‘tkazgichlar deyiladi. O‘tkazgichlar jumlasiga metallar, tuz, kislota  va ishqor eritmalari, ko‘mir, grafit, mis, alyuminiy, pulat (temir), qotishmalar (nixrom, fexral, manganin) va boshqalar kiradi .

Elektr zanjiridaga elementlarning o‘zaro qanday ulanishi ko‘rsatilgan grafik tasvir  elektr sxema deyiladi. Sxemalarda elektr zanjirdagi xar bir element ma’lum bir qabul qilingan shartli belgi bilan ko‘rsatiladi.

Zanjirdan o‘tayotgan tokning yo‘nalishi va qiymati  vaqt davomida o‘zgarmas bo‘lsa, bunday tok o‘zgarmas tok deyiladi.

Vaqt birligida o‘z qiymatini va yo‘nalishini o‘zgartirib turadigan tok o‘zgaruvchan tok deyiladi.

Vaqt birligida o‘z yo‘nalishini o‘zgartirmaydigan, faqat qiymatini o‘zgartiradigan tok pulslanuvchan tok deyiladi.

YUqorida aytib o‘tilgan toklar uzliksiz ishlovchi qurilmalarda qo‘llaniladi.

Bular bir qatorda hozirgi kunda xalq xo‘jaligining barcha tarmoqlarida, elektron hisoblash texnikasida ob’ektlarni avtomatik boshqarishda nazorat qilishda, kommutatsiyalovchi (ulab uzib berish vazifalarini bajaruvchi) qurilmalarda, raqamli uzatish texnikasida boshqarish impulsli toklar orqali bajariladi.

Elektr toki o‘tadigan yo‘ldagi turli elektr tizilmalar yig‘indisi elektr zanjiri dyiladi. Har qanday elektr zanjiri uchta asosiy elementdan, tok manbayi, iste’molchilardan va tutashtiruvchi simlardan tashkil topgan bo‘ladi.

Tok manbai elektr earyadlarni berk zanjirda yurgizib ma’lum ishni bajaradi. Ayrim musbat zaryadni berk zanjirda yurgizish ishi elektr yurituvchi kuch (EYUK) deyiladi: EYUK ning birligi - Volt (V):

elektr yurituvchi kuch manbalarining bir necha turi bor:

1. Galvanik:

2. Akkumulyatorlar;

3. Elektor generatorlar;

Kremniyli yarim o‘tkazgichli fotoelementlar (quyosh batereyalari).

1.1- rasm. Oddiy elektr zanjir

Elektr energiya iste’molchidlari qatoriga elektr energiyani mexanik energiyaga aylantiruvchi elektr dvigatellar, yoritish lampalari, elektr energiyani issiqlik energiyasiga aylantiruvchi isitish asboblari va hokazolar kiradi.

Elektr zanjirlarda asosiy elementlardan tashqari uzgichlar, knopkalar, real, kontaktlar, himoya asboblari, masalan, saqlagichlar va avtomatlar, nihoyat kontrol o‘lchov asboblari: ampermetrlar, voltmetrlar, schyotchiklar va hokazolar ishlatiladi. 2-rasmda yoritish lampasini ulashning oddiy sxemasi ko‘rsatilgan. Bu sxematok manbai E, uchun V, reostat R va yoritish lampasidan tashkil topgan.

1.2-rasm. Berk elektr zanjir

yoki

r₀-tok manbaining ichki qarshiligi, R- zanjirning tashqi qarshiligi, U₀=Ir₀- tok manbaining ichki qarshiligidagi kuchladninshning tushishi, U=IR- tok manbaining qisqichlar orasidagi kuchladnishi, I- tok kuchi.

Agar. 1.3-rasmdagi sxema uzilgan bo‘lsa, I=0 bo‘ladi va:

E=U₀+U=U.

Demak, uzilgan zanjirda tok manbaining qisqichlar orasidagi kuchlanishi, uning EYUK ga teng bo‘ladi.

Agar tashqi qarshilikning uchlarini kalta sim bialn tutashtirsak, uning qarshiligi R=0 bo‘ladi. SHuning uchun U=LR=0 bo‘ladi.

Bunda:

manbaning ichki qarshiligi kichik bo‘lgani uchun zanjirda katta tok xosil bo‘ladi. Bu tok qisqa tutashauv toki deyiladi.

Tok manbalarining quvvatini va foydali ish koeffitsientini ortishi uchun ularning ichki qarshiligini kamaytirish kerak.
Nazorat savollari

1.Fan haqida tushuncha nimalardan iborat?

2. Fan tarixi xaqida aytib bering?

3. Fanning xalq xo‘jaligidagi roli nimalardan iborat?

4. Elektr zanjir va uni elementlarini sanab bering?

5. Asosiy qonunlar.

6. Tok kuchlanish elektr yurituvchi kuch tok zichligi potensial nimaligiga tushuncha bering.

7. Elektr zanjir tugun zanjir konturlarga tushuncha bering.

8. Omning tula zanjir uchun va zanjirning bir kismi uchun qonunlarini tushuntiring.