4 ma’ruza o`zgaruvchan tok turlari. Sinusoidal o`zgaruvchan eyuk ni hosil qilish. (4-soat) reja

3-rasm

Egri chiziqning shakl koeffisienti. Sinusoidal kattalik effektiv qiymatlarining o’rtacha qiymatlariga nisbati: , va ularning e.ch.sh.k. deyiladi va K_sh bilan belgilanadi. Demak, bo’ladi. E.ch.sh..k. tushunchasidan to’g’rilagich va elektr mashinalarini xisoblashda foydalaniladi.
Vektor diagramma. Bir xil chastotali sinusoidal kattaliklarning soat strelkasiga teskari aylanadigan vektorlar bian ifodasi V.d. deyiladi. 3-rasmda sinusoidal , , EYuKlarning va , , toklarning tegishli masshtablarda chizilgan V.d. ko’rsatilgan. Bunda, sinusoidal kattaliklarning boshlang’ich fazasi ψ=0 bo’lsa, maksimal yoki effektiv qiymatini ifodalaydigan vektor abstsissa o’qi bo’yicha yo’naltiriladi. Agar ψ musbat burchak bo’lsa, bu vektorlar abstsissa o’qidan yuqoriga, manfiy bo’lganda esa, pastga yo’naltiriladi. V.d.sinusoidal kattaliklarni qo’shish yoki ayirish amalarini ancha soddalashtirilaidi va yaqqollashtiriladi. Darxaqiqat, i₂ va i₃ sinusoidal toklarni qo’shish uchun avval ularning grafiklarini yasab, ularning ordinatalarining algebraik yig’indisini topish kerak. Bu esa V.d. ga muvofiq ikki vektorni parallelogram usulida qo’shish yoki ayirishdan ko’ra ancha qiyin ishdir.
Sinusoidal tok elektr zanjirlari. O’zgarmas tok zanjir elementlardagi tok, quvvat va energiya miqdorlari doimiy qiymatga ega bo’ladi. O’zgaruvchan tok zanjirida esa bu parametrlar vaqt davomida o’zgarib turadi. Sinusoidal tok zanjirlarini xarakterlovchi fizik parametrlar aktiv qarshilik R_a, induktivlik L va sig’im C dir. Aktiv qarshilik. Ulektr qarshilik elektr enrgiyasining bir qismini yoki hammasini boshqa turdagi foydali energiyaga, masalan, issiqlikka, yorug’likka yoki mexanik energiyaga aylantiruvchi zanjir elementlarining qarshiligi A.k. deyiladi va A.k. li elementlariga misol qilib chug’lanish lampasi issiqlik asboblari, rezistor va shu kabilarni ko’rsatish mumkin. Iste'molchilarning o’zgaruvchan tokka ko’rsatgan A.k.gi qiymati yuza deb ataluvchi effekt xisobiga o’zgarmas tokdagi elektr qarshiligiga nisbatan biroz katta bo’ladi. Bu farq tajriba orqali osongina aniqlanadi.
Yuza effekti. O’zgarmas tokka elektr qarshiligi R bo’lgan o’tkazgichdan o’zgaruvchan tok o’tkazilsa, uning qarshiligi R_a biroz oshadi. Buning sababi shuki, o’zgaruvchan tok o’tkazgich kesimining markazga yaqin tolalarida kattaroq induktivlik L xosil qiladi. Natijada o’tkazgich markaziy qismining to’la qarshiligi yuzasidagi qarshilikka nisbatan oshadi. Shu sababli o’tkazgichning ko’ndalang kesimi go’yo torayib (qarshiligi oshib), undan utayotgan tok yuza tomon siqib chiqariladi. Bu xodisa Yu.e. deyiladi.
Aktiv qarshilikli zanjir. 4-rasmda Ra qarshilikli zanjir sxemasi undagi tok kuchlanishning o’zgarish grafigi hamda vektor diagrammasi ko’rsatilgan. Agar bu zanjirga sinusoidal kuchlanish berilsa, undagi tok ham sinusoidal bo’ladi. Uning fazasi esa kuchlanish fazasiga mos, ya'ni tok va kuchlanish vektorlari bir tomonga yo’naladi. Bunda yoki bo’ladi. Demak, A.k.z. uchun Om qonuni o’zgarmas tok zanjiri kabi bo’ladi. A.k.z. da unga berilgan elektr energiyasi faqat R_a ning qizishiga sarflanadi. Demak, Joul-Lents qonuniga muvofiq qizitishiga sarflangan quvvatning o’rtacha qiymati bo’ladi. Bunday o’rtacha quvvatni aktiv quvvat deyiladi va u Vatt (Vt), kilovatt (kVt) lar bilan o’lchanadi.
Induktiv qarshilik L bo’lgan g’altakdan sinusoidal tok o’tkazilsa, Kirgxofning ikkinchi qonuniga muvofiq bo’ladi. Bundan, U_M=I_Mwl yoki U=Iwl kelib chiqadi. Bu formula o’zgaruvchan tok zanjiri uchun Om qonuni ifodasidir. Demak, induktivlikli zanjirdagi tokning fazasi kuchlanish fazasidan 90' orqada bo’ladi. 33-rasmda I.k.li zanjir sxemasi va undagi kattaliklarning o’zgarish grafigi hamda vektor diagrammasi ko’rsatilgan. Lents printsipiga binoan i oshganda, ya'ni bo’lganda yuzaga keladigan uzinduktsiya e_L manfiy bo’ladi va i qarama-qarshi yo’naladi. Shu sababli tokning o’sishiga xalaqit beradi. Reaktiv ta'sir ko’rsatadi va aksincha, i kamayganda, ya'ni bo’lganda yuzaga keladigan uzinduktsiya e_L ishorasi musbat bo’lib, u i ning kamayishiga xalaqit beradi. Uzinduktsiya e_L ning zanjiriga ko’rsatadigan bu reaktsiya shartli ravishda I.k. ba'zan reaktiv qarshilik deyiladi va bilan ifodalanadi. I.k.ning o’lchov birligi . Ammo elektr qarshilik bilan I.k.ning xech qanday fizik o’xshashligi yo’q. X_L qiymati tok chastotasi f induktivlik L ga to’g’ri proportsional sinusoidal tok ortib borganda mabadan olinayotgan energiya g’altakning magnit maydon energiyasi sinusoidal tok ortib borganda manbadan olinayotgan energiya g’altakning magnit maydon energiyasi ni oshirishga sarflanadi. Kamayganda esa xosil bo’lgan uzinduktsiya elektr yurituvchi kuch e_L tok yo’nalishida bo’ladi. Shu sababli g’altakda to’plangan energiya tok manbai bilan g’altak oralig’ida ikkilangan chastota bilan tebranib turadi. Bunday befoyda tebranuvchi energiya reaktiv energiya deyiladi, undan g’altakning magnit maydonida xosil bo’lgan maksimal quvvat esa reaktiv yoki induktiv quvvat deb yuritiladi. Reaktiv quvvat VAR (Volt-amper reaktivno`y) va KVARlarda o’lchanadi. I.k.ka ega bo’lgan zanjirdan o’tadigan tok induktiv yoki reaktiv tok deyiladi. reaktiv tok energiya manbaidan olinadigan reaktiv tokni ya'ni uning foydali ishga sarflanadigan qismini kamaytiradi.