1.2. Kontur toklar usuli
1. Har bir mustaqil konturlar uchun kontur toklarini
I
11
,
I
22
,
I
33
lar bilan
belgilab yo‘nalishlarini ixtiyoriy tanlaymiz. 1-rasmda barcha kontur
toklarining yo‘nalishi soat mili yo‘nalishida tanlangan. Bunda kontur
toklarning qiymati bog‘liq bo‘lmagan shoxobchalardagi toklarning absolyut
qiymatiga teng bo‘lishi kerak:
I
11
= I
1
,
I
22=
- I
3
,
I
33
= I
6
.
Barcha shoxobchalardagi toklar kontur toklar orqali quyidagicha
ifodalanadi:
11
1
I
I
;
11
33
1
6
2
I
I
I
I
I
;
22
3
I
I
;
22
33
6
3
4
I
I
I
I
I
;
22
11
3
1
5
I
I
I
I
I
;
.
33
6
I
I
(3)
Shunday qilib, kontur toklar usulidan foydalanganda Kirxgofning 1-qonuni
asosida tuzilgan tenglamalar ayniyatga aylanadi, ya’ni bu qonun kontur
toklarning istalgan qiymatlarida o‘rinli bo‘ladi, demak, zanjirni bu usul bilan
hisoblash uchun Kirxgofning faqat 2-qonuni asosida tenglamalar tuzish
yetarli.
2. Kontur toklar uchun Kirxgofning 2-qonuni bo‘yicha tenglamalar
tuzamiz. Buning uchun (2) sistemaning 1-tenglamasidagi toklar o‘rniga (3)
sistemadagi ifodalarni qo‘yamiz.
I
11
R
1
+
(
I
11
-I
22
)
R
5
-
(
I
33
-
I
11
)
R
2
=E
1
-
E
2
.
(2) sistemaning boshqa tenglamalari uchun ham toklar yuqoridagidek
almashtirilib soddalashtirilsa, kontur toklar usulidagi tenglamalar sistemasi
hosil bo‘ladi:
.
,
0
,
2
4
22
2
11
6
4
2
33
4
33
5
11
4
3
5
22
2
1
3
33
5
22
2
5
1
11
E
R
I
R
I
R
R
R
I
R
I
R
I
R
R
R
I
E
E
R
I
R
I
R
R
R
I
EYUK va qarshiliklar qiymatlarini qo‘yib quyidagini hosil qilamiz:
.
25
22
6
5
.
0
6
27
13
.
7
5
13
25
33
22
11
33
22
11
33
22
11
I
I
I
I
I
I
I
I
I
Yuqoridagi tenglamalar sistemasini yechish orqali kontur toklarning
qiymatlari topiladi:
I
11
=1,05 A, I
22
=0,864 A, I
33
=1,64 A.
Shoxobchalardagi haqiqiy toklar (3) tengliklar orqali topiladi:
I
1
= I
11
=1,05 A; I
2
= I
33
-I
11
=0,56 A; I
3
= -I
22
=-0,864 A;
I
4
= I
33
-I
22
=0,746 A; I
5
= I
11
-I
22
=0,186 A; I
6
= I
33
=1,61 A.
I
3
tok oldidagi minus ishora uning haqiqiy yo‘nalishi tanlangan yo‘nalishga
nisbatan qarama-qarshi ekanligini ko‘rsatadi. Shunday qilib, kontur toklar
usuli tenglamalar sonini mustaqil konturlar sonigacha kamaytirish imkonini
beradi.
1.3. Tugun potensiallar usuli
Agar zanjirdagi tugunlarning potensiallari ma’lum bo‘lsa, u holda
shoxobchalardagi toklar Om qonuni yordamida oson hisoblangan bo‘lar edi:
,
,
,
,
6
6
6
5
5
5
4
4
4
.
3
3
3
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
2
1
G
R
U
I
G
R
U
I
G
R
U
I
G
R
U
I
G
E
G
E
R
U
E
I
G
E
G
E
R
U
E
I
a
c
ca
d
b
bd
c
d
dc
b
c
cb
d
a
a
d
da
b
a
a
b
ba
(4)
Bu munosabatlardan ko‘rinib turibdiki
,
ixtiyoriy shoxobchadagi tok shu
shoxobcha ulangan tugunlar potensiallari ayirmasiga bog‘liq. Bundan istalgan
tugun potensialiga ixtiyoriy qiymat berilsa, boshqa tugunlar potensiallari
ayirmasi o‘zgarmay qolishi kelib chiqadi. Shunga muvofiq zanjirni tugun
potensiallar usuli hisoblash tartibi quyidagicha:
1. Zanjirdagi istalgan tugun potensialini (masalan
d
tugun) nol deb
hisoblaymiz;
.
0
d
2. Qolgan tugunlar uchun (4) tenglamalarni hisobga olgan holda
Kirxgofning 1-qonuni asosida tenglamalar tuzamiz:
bu holda
a
tugun uchun
(
φ
c
-φ
a
)
G
6
-
(
E
1
+φ
a
-φ
b
)
G
1
-
(
E
2
+φ
a
)
G
2
=0.
b
va
s
tugunlar uchun ham tenglamalar tuzib va soddalashtirib quyidagi
tenglamalar sistemasini hosil qilamiz:
.
0
.
.
3
6
6
4
3
1
1
3
1
5
3
1
2
2
1
1
6
1
2
1
6
G
G
G
G
G
G
E
G
G
G
G
G
G
E
G
E
G
G
G
G
G
b
a
c
c
a
b
c
b
a
Hosil bo‘lgan tenglamalarning ma’nosiga e’tibor bering.
Biror tugundan
uning potensiali ta’sirida chiqayotgan toklarning yig‘indisi shu shoxobchaga
tegishli bo‘lgan boshqa tugunlar potensiallari va EYUKlar ta’sirida
ko‘rilayotgan tugunga kirib kelayotgan toklarning yig‘indisiga teng. Shuning
uchun tenglama tuzilayotgan tugunga yo‘nalgan EYUK musbat ishora bilan,
tugundan yo‘nalgan EYUK esa manfiy ishora bilan olinadi.
3. Har bir shoxobcha o‘tkazuvchanligini hisoblab (5) tenglamalar
sistemasiga qo‘yamiz:
См;
143
,
0
1
1
1
R
G
См;
2
,
0
1
2
2
R
G
См;
125
,
0
1
3
3
R
G
167
,
0
1
4
4
R
G
Sm,
077
,
0
1
5
5
R
G
Sm,
091
,
0
1
6
6
R
G
Sm.
.
0
383
,
0
125
,
0
091
,
0
.
56
,
4
125
,
0
345
,
0
143
,
0
.
56
,
9
091
,
0
143
,
0
434
,
0
c
b
b
c
b
a
c
b
a
Yuqoridagi tenglamalar sistemasini birgalikda yechib, quyidagilarga ega
bo‘lamiz:
φ
a
=−22,1 B, φ
b
=2,4 B, φ
c
=−4,5 B.
(4) tenglamalardan shoxobchalardagi noma’lum toklarni topamiz:
I
1
=1,07 A.
I
2
=0,58 A. I
3
=−0,861 A.
I
4
=0,751 A.
I
5
=0,185 A.
I
6
=1,60 A.
Tugun potensiallar usulida tenglamalar soni zanjirdagi tugunlar sonidan
bitta kam bo‘ladi. Shu sababli bu usul tugunlar soni mustaqil konturlar sonidan
kam bo‘lgan zanjirlarni hisoblashda qulay bo‘ladi.
Ikki usul bo‘yicha hisoblangan mos toklar qiymatlari natijalarini o‘zaro
taqqoslaymiz.
Toklar, A
I
1
I
2
I
3
I
4
I
5
I
6
Kontur toklar usuli
1,05
0,56
−0,864
0,746
0,186
0,61
Tugun potensiallar usuli
1,07
0,58
−0,861
0,751
0,185
1,6
Jadvaldan ko‘rinib turibdiki, hisoblash natijalaridagi farq ruxsat etiladigan
(5%) qiymatdan oshmaydi.
Potensial diagramma
Potensialning berk kontur bo‘ylab o‘zgarish grafigi potensial diagramma
deyiladi. Uni qurish uchun 6-rasmdagi
dncambcd
tugunlar kontur
qarshiliklarini ketma-ket abssissa o‘qiga joylashtiramiz (1.6,b- rasm).
Koordinata boshiga potensiali nolga teng bo‘lgan
d
nuqta qo‘yiladi.
E
1
nuqtadan
I
1
tokning yo‘nalishiga qarama-qarshi harakat qilib
a
nuqtaning
potensialini topamiz (1.6,a-rasm):
φ
p
=φ
d
+I
2
R
2
=I
2
R
2
=0,56 ∙5=2,8 B.
a
nuqtaning potensiali
φ
p
nuqtanikiga nisbatan EYUK
E
2
ga kichik, ya’ni
φ
a
=φ
p
- E
2
=2,8-25=-22,2 B.
a
,
p
nuqtalar orasida qarshilik bo‘lmaganligi sababli ularning abssissalari
bir xil bo‘ladi.
1.6-rasm
Qolgan nuqtalarning potensiallari quyidagicha aniqlanadi:
φ
m
=φ
a
−I
1
R
1
=−22,2−1,05∙7=-29,55 B.
φ
b
=φ
m
+E
1
=−29,55+32=2,45 B.
φ
c
=φ
b
+I
3
R
3
=2,45+
(
−0,864
)
∙8=−4,462 B.
φ
d
=φ
c
−I
4
R
4
=4,462-0,746∙6
0.
Tugunlar potensiallarining yuqorida topilgan qiymatlari tugun potensiallar
usuli yordamida aniqlangan qiymatlariga juda yaqin bo‘ladi.
1.6. Quvvatlar balansi
EYUK lardagi quvvatlar:
∑
EI=E
1
I
1
+E
2
I
2
=32∙1,05+25∙0,56=33,6+14=47,6
Vt
Qarshiliklarda ajralayotgan
quvvatlar :
∑
I
2
R=1,05
2
∙7+0,56
2
∙5+0,864
2
∙8+0,746
2
∙6+0,186
2
∙13+1,61
2
∙11=
=7,72+1,57+5,96+3,35+0,45+28,5=46,55
Vt.
Hisoblash natijalari farqi 2,2% dan oshmaydi.
Tugun potensiallar usulining xususiy holi ikki tugun usulidir. Bu usul faqat
ikkita tugunga ega bo‘lgan zanjirlarni hisoblashda qulay hisoblanadi.
Shoxobchalangan zanjirlarni hisoblashda ustma-ustlash usulidan foydalanilsa
tenglamalar sistemasini yechmasdan toklarni aniqlash mumkin. Bu usulga
ko‘ra shoxobchadagi tok zanjirdagi barcha manbalarni shu shoxobchada hosil
qilgan xususiy toklarning algebraik yig‘indisiga teng.
Shuni qayd etish kerakki, manbalar soni ko‘p bo‘lgan murakkab zanjirlarni
ustma-ustlash usuli yordamida hisoblash ancha qiyinlashib ketadi.
O‘zgarmas tok zanjirlarini hisoblash usullarini o‘rganib bo‘lganingizdan
keyin 1 – hisob – grafik ishini bajarishga kirishishingiz mumkin.
Nochiziq elektr zanjirlarini hisoblash volt-amper tavsiflar yordamida grafik
usulda hisoblanadi. Ayrim xususiy hollarda, ya’ni volt-amper tavsif tenglamasi
ma’lum bo‘lganda nochiziq zanjir analitik usulda hisoblanishi mumkin.
O‘z-o‘zini tekshirish usullari
1. Elektr zanjirlarga ta’rif bering.
2. Elektr energiya manbalari ekvivalent sxemalarini keltiring va ularning
ulanish sxemalarini chizing hamda tushuntiring.
3. Elektr zanjirning asosiy qonunlarini ayting.
4. Bitta manbaga ega bo‘lgan shoxobchalangan zanjirni hisoblash tartibini
aytib bering.
5. Potensial diagramma qanday tartibda quriladi?
6. Qarshiliklar uchburchagini unga ekvivalent qarshiliklar yulduziga va
aksincha almashtirishlar nima uchun bajariladi?
7. Bir necha manbali shoxobchalangan zanjirlarni hisoblash usullari
mohiyatini ayting va o‘zaro taqqoslang.
8. Nochiziq elektr zanjirlari qanday hisoblanadi?
Do'stlaringiz bilan baham: |