Asosiy qism II. I o’zgarmas tok zanjirlari Ўзгармас электр токи

Asosiy qism II. I o’zgarmas tok zanjirlari Ўзгармас электр токи

Asosiy qism

II.I O’zgarmas tok zanjirlari

Ўзгармас электр токи
Техникада энергия манбаи сифатида ишлатилувчи электр токи икки турга бўлинади: ўзгармас электр токи ва ўзгаручан электр токи.
Йўналиши ва сон қиймати вақт давомида ўзгармайдиган электр токи ўзгармас ток деб айтилади. Бу тариф адабиётларда кенг берилган ва талабалар айнан шу тариф билангина чекланади. Лекин таърифда келтирилга “сон қиймати ва йўналиши” сўзлари нимага тегишли эканлиги кўпинча эътибордан четда қолади. Яъни “ниманинг сон қиймати?” деган саволга талаба жавоб бера олмайди. Бу масалага алоҳида тўхталиш ўзгармас электр токи ҳақида тушунчаларнинг тўлароқ шаклланишига ёрдам беради.
Электр токи манбасининг параметрлари деганда, амалда кўпроқ ишлатиладиган “кучланиш”га асосий эътиборни қаратиш зарур. Ток манбалари одатда электр юритувчи куч (э.ю.к.) Е билан характерланади, лекин ташқи занжир учун манба қисқичларидаги кучланиш амалий аҳамиятга эга. Шунинг учун ҳам ўзгармас ток манбалари ҳақида гап кетганда манбанинг кучланиши сифатида манба қисқичларидаги кучланишни назарда тутиш амалий жиҳатдан қулайроқ.
Ўзгармас электр токининг амалда энг кенг тарқалган манбаси аккумулятор ва батареялардир. Бугунги кунда жаҳон саноатида бундай манбаларнинг минглаб турлари кенг ишлаб чиқарилмоқда ва кундалик ҳаётимизга чуқур кириб борган. Лекин шунга қарамай бу ток манбаларининг асосий параметрлари ҳақидаги тушунчалар тўлиқ эмас. Қуйида амалда энг кўп тарқалган аккумулятор ва батареяларнинг энергетик хусусиятлари билан танишамиз.
Шундай қилиб, ушбу аккумуляторда тахминан 2,29 Мж миқдордаги энергия электр зарядлари кўринишида йиғилган.
Аккумуляторларнинг бундай турлари электр токининг кимёвий манбалари деб аталади. Чунки аккумуляторларда кимёвий энергия электр энергиясига айлантирилади. Кимёвий элементлар сифатида турли хил кислоталар аралашмасидан иборат электролитлар ишлатилади..
Кам қувватли электр қурилмаларини ток билан таъминлашда энг кенг тарқалган ток манбаларидан бири “бармоқ” туридаги аккумулятор ва батареялардир. Буларнинг ҳам маълум электр сиғими мавжуд бўлиб ишчи кучланиши асоосан 1,5 В бўлади. Халқаро стандартларда уч хил ўлчамли бундай элементлар ишлаб чиқарилади ва улар А, АА, ААА турлар деб номланган. 3-расмда АА турдаги элемент келтирилган. Бу элементларда кимёвий актив элементлар қуруқ кукун сифатида қўлланилган бўлади. А турдаги элемент АА элементдан каттароқ, ААА эса кичикроқ бўлади.
Ушбу элементнинг ҳам электр энергиясини юқоридагидек ҳисоблаш мумкин P = I • U = 1,2 В • 1300 мА = 1,56 Вт. Шу қувват билан бир соат давомида Е = 1,56 Вт • 3600 с = 5616 Ж = 5,6 кЖ энергия бериши мумкин. Бармоқ туридаги элементлар аккумулятор ва батарея кўринишларида ишлаб чиқарилади.
Агар кимёвий элементда электр сиғими А • соат, ёки мА • соат (одатда халқаро талаблар асосида Аh ёки мА h деб ёзилади ) кўрсатилган бўлса бу аккумулятор бўлади. Аккумуляторлар қайта зарядлаш хусусиятига эга ва одатда заряд – разряд цикли 500 дан бир неча минггача боради. Бу тушунча фақат кам қувватли кукунсимон кимёвий элементли аккумуляторларга тегишли. Электролитли аккумуляторларнинг зарядлаш цикллари жуда кўп бўлиши мумкин. Бундай аккумуляторлар одатда иш жараёнида узлуксиз равишда зарядланиб-разрядланиб туради. Масалан автомобилларнинг аккумуляторлари шундай режимда ишлайди. Аккумляторларнинг асосий камчиликларидан бири уларнинг зарядлаш вақтининг узоқлигидир. Агар бу вақтни камайтирилса аккумуляторларнинг ишлаш муддати кескин камаяда. Катта токда қисқа вақт давомида зарядланувчи аккумуляторлар Li-ion (литий ионли) аккумляторлардир. Бу аккумуляторлар мобил телефонларда, фотоаппарат ва камераларда кенг ишлатилади.
Юқорида такидланганидек, ток манбаларини характерловчи асосий параметрлар деганда асосан манба қисқичларидаги кучланиш назарда тутилади. Демак, ўзгармас токда манба қисқичларидаги кучланиш вақт давомида ўзгармас бўлади. Масалан 12 В кучланишли акумулятор қичқичларидаги кучланиш доимо ўзгармас бўлиб, унинг графиги тўғри чизиқдан иборат бўлади (бунда, узоқ вақт ишлатилиш давомида акумуляторнинг кучланиши аста-секин пасайиб бориши ҳисобга олинмайди, яъни кўрилаётган қисқа вақт давомида кучланишнинг камайиши сезилмайди).
Mанба қисқичларидаги кучланиш вақт давомида ўзгармас, демак кучланишнинг сон қиймати ва йўналиши вақт давомида ўзгармайди. Яъни ўтказгичнинг кўндаланг кесим юзасидан доимо бир хил миқдордаги электронлар ўтиб туради. Шунинг учун ҳам бундай ток ўзгармас ток деб аталади.
Токнинг мусбат йўналиши деб бу электронларнинг ҳаракатига тескари йўналиш қабул қилинган.