Физика ва электроника асослари

3.5. Elektr tokining ishi

Elektr toki o‘tayotganda qandaydir ish bajaradi va elektr energiyasini qandaydir boshqa energiyaga – issiqlik, yorug‘lik, mexanik, kimyoviy va boshqa energiyalarga aylantiradi.
Bularni keyinchalik kengroq yoritamiz. Hozircha elektr energiyasini isrof bo‘lish formulalari bilan tanishamiz.
Agar, elektr energiyasi iste’molchisiga bir volt kuchlanish berilsa, iste’molchi orqali 1 kulon zaryad miqdorini o‘tkazish uchun energiya manbasi 1 joul elektr energiyasini sarflaydi.
Iste’molchiga berilgan kuchlanish U voltda va u orqali o‘tayotgan elektr zaryadi miqdori q kulonda hisoblansa, elektr manbasi iste’molchiga elektr energiyasi beradi va u quyidagi formula bilan topiladi:
W=U⋅q. (6)
Elektr toki bu energiyani boshqa bir energiyaga aylantiradi.
Shuning uchun elektr toki iste’molchidan o‘tayotganda ish bajaradi. Bu ishning kattaligi A iste’molchining sarflagan elektr energiyasiga teng
A=W=U⋅q. (7)
17-misol. Lampochkaga berilgan kuchlanish U=127 v. Agar lampochka orqali q=200 k elektr zaryadi miqdori o‘tsa, manba energiyasining qancha isrof bo‘lganini toping.
Yechish. Formula (7) ga asoslanib
W=U⋅q=127⋅200=25400 j.
Shunday qilib iste’molchi orqali t vaqt ichida o‘tgan elektr zaryadi miqdori q, tok kattaligi I bilan vaqt t ning ko‘paytmasiga teng: q =I⋅t. q ni (7) ga qo‘yib elektr tokining bajargan ishini topadigan boshqa ko‘riniishdagi formulani hosil kilamiz
A= U⋅I⋅t , (8)
bu yerda, A – ish, joulda;
U – kuchlanish, voltda; I – tok, amperda; t – vaqt, sekundda.
18-misol. Elektr choynagi U = 220 v kuchlanishli zanjirga ulangan. Agar choynak elementining toki I = 2,5 a bo‘lsa, t =12 minut vaqt ichida elektr choynakda sarflangan energiya topilsin. Yechish. 8-formulaga asosan
W = U⋅I⋅t = 220 ⋅ 2,5 ⋅ 12 ⋅ 60 = 396 000 j.
Shuni hisobga olgan holda formula (3) ni o‘zgartirsak
U = I⋅R.
Unda A =I²⋅R⋅t. (9)
19-misol. Elektr lampasining cho‘g‘lanish tolasidan t=2 soat vaqt moboynida I=150 ma tok oqib o‘tsin. Agar lampa cho‘g‘lanish tolasining qarshiligi R=24 Om bo‘lsa, sarflangan energiya hisoblansin?
Yechish. 9-formulaga asosan
W= I²⋅R⋅t = 0,15²⋅24⋅2⋅60⋅60 =3 888 j.
U
I = ni hisobga olgan holda formula (9) ni yana o‘zgartirish mumkin:
R
U 2 U 2
A = ⋅ R ⋅t = ⋅t (10)
R2 R
20-misol. Agar g‘altakka berilgan kuchlanish U=12 v, g‘altak qarshiligi R=300 Om bo‘lsa, t=10 minut ichida g‘altakda bajarilgan ishni toping?
Yechish. 10-formulaga asosan
A 60 = 288 j.
Kuchli toklarni ishini o‘lchashda o‘lchov birligi qilib kilovatt⋅soat (kw⋅s) qabul qilingan, 1 kilovatt⋅soat = 3 600 000 j. Elektr toki ishining o‘lchov birliklari 4-jadvalda berilgan.
Elektr toki ishining o‘lchov birliklari
4-jadval

Kattalik nomi va belgilanishi	Birlik nomi	Belgilanish		Asosiy birlikka nisbati
		O‘zbekcha	Xalqaro
Ish A	Joul Gektovatt-soat kilovatt-soat	j gW⋅s kv⋅c	J Hwh Kwh	3,6⋅10^5 j 3,6⋅10^6 j

SI sistemasida 1 j = 10⁷ erg dan iborat.