7.3-§. Sinusoidal tokda aktiv R, induktiv L va sig'im C elementlar. Elektr energiyasi issiqlik energiyasiga aylanib, elektr va magnit maydonlari energiyasi o'zgaradigan elektr zanjiri R- qarshilik, C- sig'im va L-induktivlik deb ataladigan uch xil parametrlar bilan ta'riflanadi.
Sinusoidal tokda aktiv R, induktiv L va sig'im C elementlar uchun asosiy bog'lanishlar 1-jadvalda keltirilgan.
Induktivlik va sig'im uchun bir davrdagi o'rtacha quvvat nolga teng bo'lgani uchun ushbu elementlar reaktiv deb ataladi, ularning oniy quvvati amplitudasi esa Volt-Amper reaktiv (Var) o'lchov birligida bo'ladi(7.3-rasm).
7.3-rasm. Sinusoidal tokda aktiv R, induktiv L va sig'im C elementlar.
Qarshiliklar uchun bir davrdagi o'rtacha quvvat doimo noldan katta, shuning uchun ushbu element parametrlari aktiv deb ataladi.
Turg'un rejimda elektromagnit energiya iste’moli doimo faqat aktiv qarshilik bilan bog'liq. Sinusoidal qonun bilan o’zgaradigan EYuK sinusoidal EYuK deb ataladi. Elektr zanjirlarida bunday EYuK tasirida hosil bo’lgan tok sinusoidal tok deb ataladi.
7.1-jadval.
7.4-§. Sinusoidal kattaliklarning vektor tavsiflari va ularning ahamiyati. O’zgaruvchan EYuK o’zgaruvchan kuchlanish, o’zgaruvchan tok, tokning davri, chastotasi, maksimal tasir etuvchi qiymatlari bilan tavsiflanadi.
Sinusoidal o'zgaruvchan funktsiyalar va ularni tavsiflovchi asosiy parametrlar davr T, chastota f , faza boshlang’ich fazasi 𝚿, amplituda, oniy va ta’sir etuvchi qiymatlari)(7.4-rasm.).
7.4-rasm. Sinusoidal o'zgaruvchan funktsiyalar va ularni harakterlovchi asosiy parametrlar.
Vaqt bo'yicha o'zgaruvchi tok, kuchlanish, EYuK va quvvatning aniq bir paytdagi qiymatiga oniy qiymat deb ataladi va u quyidagi harflar bilan belgilanadi i i e, r. Tok, kuchlanish, EYuK va quvvatning eng yuqori oniy qiymatlari ularning amplitudalari deb ataladi va ular quyidagi t indeksli harflar bilan belgilanadi: Im Um. Em Pm Ularning egri chiziqlari sinusoidadan farqli bo'lgan hollardagi eng yuqori oniy qiymatlari quyidagi max indeksli harflar bilan belgilanadi: Imax, Umax. Emax, Pmax. Toklar o‘z qiymatlarini bir xil ketma-ketlikda qaytarib turuvchi eng kichik vaqt oralig'i davr deb ataladi va T harfi bilan belgilanadi. Sinusoidal o’zgaruvchan tokning qiymatlari va yo’nalishi ushbu davr deb ataluvchi oraliqlarda takrorlanadi.
Davrga teskari bo'lgan qiymat chastota deb ataladi va f harfi bilan belgilanadi. Son jixatdan chastota davriy o'zgaruvchan tokning bir sekund vaqt davomidagi davrlar soniga teng : f = . Chastotaning o'lchov birligi - Gerts (Gts).
Sinusoidal o'zgaruvchi kattalikning burchak chastotasi - elektrik burchakning vaqt bo'yicha o'zgarishini belgilaydi. Ushbu burchakning sinusiga proportsional ravishda davr bilan bo'yicha bog'langan tok, EYuK, va kuchlanishlarning oniy qiymatlari o'zgarib boradi. Ushbu burchak chastotasi- rad/s larda o'lchanadi.
Barcha sinusoidal o'zgaruvchi kattaliklar quyidagi ko'rsatkichlari bilan ta’riflanadi: amplitudasi; 2. Chastota yoki davri; 3. Boshlang’ich fazasi. Vaqtning boshlang'ich paytida EYuKning qiymatlarini belgilovchi \ va elektrik burchaklar boshlang’i'ch fazalar deb ataladi(7.5-rasm.).
Bir xil chastotali ikki sinusoidal kattalikning boshlang'ich fazalar farqi fazalarning siljish burchagi deb ataladi.
O’zaro musbat amplitudaga ertaroq erishgan qiymat faza bo'yicha ilgari, qaysiki yuqoridagi qiymatlarga keyinroq erishadigan qiymat esa faza bo’yicha ortda qoluvchi deb ataladi[1,2]
7.5-rasm. Sinusoidal kattaliklarning boshlang'ich fazalari va fazalarning siljish
burchaklari.
Sinusoidal kattaliklarning vektor tavsiflari va ularning mohiyati. Sinusoidal tok va kuchlanishlardan hozirda energetika tizimlari va korxonalarda keng qo'llanilishiga:
Birinchidan - sinusoidal tok va kuchlanishli elektr energiyasini ishlab chiqarish (generatorlar), o'zgartirish (transformatorlar) va iste'mol qilish (asinxron dvigatellar) ekspluatatsiya nuqtai-nazaridan sodda va qulay;
Ikkinchidan - chiziqli sinusoidal kattaliklar: qo'shilganda, ayrilganda, bo'linganda va integrallab yoki differentsiallanganda sinusoidal kattalik bo'lib qolaveradi. Boshqa hech bir funktsiyalar bunday xossaga ega emas. Aynan shunday ajoyib xususiyatlari uchun sinusoidal vaqt funktsiyalari garmonik yoki mukammal deb ataladi[1].
Sinusoidal o'zgaruvchi qiymatlar vaqtning har qanday qiymatida oniy qiymatlarni ko'rsatadigan sinusoida yoki aylanuvchi vektorlar orqali tasvirlanadi(7.6-rasm.).
7.6-rasm. Sinusoidal EYuK ning vektor diagrammasi va uning sinusoidasi.
Vaqtning boshlang'ich davrida (t=0) bir xil chastotali sinusoidal o'zgaruvchi qiymatlarni tasvirlovchi ikki yoki undan ziyod vektorlar majmuiga vektor diagrammadeb ataladi. Kuchlanish va tokning oniy qiymatlarni u(t), i(t) uzil kesil aniqlash uchun ularning amplituda, burchak chastota va boshlang'ich fazasi kabi uch parametrining hammasini aniqlash kerak(7.6-rasm).
Ma’lumki u= va i= kuchlanish va tokning oniy qiymatlarini ifoda etadi. O’zgaruvchan tok o’tkazgichda ma’lum vaqt ichida qanday miqdorda issiqlik chiqargan bo’lsa, shu vaqt ichida o’shancha issiqlik chiqargan o’zgarmas tokning ish bajaradigan qiymati uning effektiv qiymati deyiladi.
(7.5)
Bu qiymat sinusoidal tokning effektiv qiymati deb yurtiladi. EYuK va kuchlanishning effektiv qiymatlarini ham shu tarzda yozish mumkin
