Ma’ruza №4 elektr zanjirlarning asosiy elementlari (1-qism) Elektr zanjiri

Ma’ruza № 4
ELEKTR ZANJIRLARNING ASOSIY ELEMENTLARI (1-QISM)


Elektr zanjiri
Elektr toki uchun yo‘l (yo‘lak) hosil qiladigan elementlar va qurilmalar yig‘indisiga elektr zanjiri deb ataladi.
Elektr zanjirini shartli belgilar bilan tasvirlash elektr sxemasi deyiladi. Ushbu rasmda elektr sxemasining bir ko‘rinishi keltirilgan.



4.1.-rasm. Sodda elektr sxemasi ko’rinishi.


Elektr zanjir elementlari
Elektr zanjirlar asosan qarshilik, induktivlik, kondensator (sig‘im), EYuK va tok mabalaridan tashkil topgan bo‘ladi. Ularning harakteristikalarini ko‘rib chiqamiz:
Qarshilik elementi elektr energiyasining issiqlik energiyasiga o‘tishishini ifodalaydi va modda molekulasi harakatlanayotgan zaryadli zaryadchalar qarshiligiga uchraydi.
Bu xolatda elektr energiyasi issiqlik energiyasiga aylanadi, elementda saqlanib qolmaydi. Ushbu rasmlarda qarshilik elementining elektr zanjirlarda belgilanishi va chiziqli va nochiziqli elementlar va Volt Amper xarakteristikalari (VAX) keltirilgan.



4.2 – rasm. Qarshilik (a-chiziqli, b-nochiziqli) VAXi.


Induktivlik elementi qurilmada magnit maydon borligini ifodalaydi va o‘zgarmas tok bo‘yicha qarshilik ko‘rsatadi. Induktiv elementida magnit maydon energiyasi saqlanib qoladi. Ushbu rasmlarda chiziqli va nochiziqli elementlar va Veber Amper xarakteristikasi (VebAX) keltirilgan.



4.3 – rasm. Induktivlik (a-chiziqli, b-nochiziqli) VAXi.

O’tkazuvchi konturdan (elektr zanjiridan) oqayotgan tok kontur atrofida magnit maydoni hosil qiladi va bu maydonning magnit oqimi tok kuchiga ga proportsionaldir. Ya’ni

bu yerda – proportsionallik koeffitsienti bo’lib konturning induktivligi deyiladi. Induktivlik (lotincha-inductio uyg’atmoq) faqatgina konturni xarakterlovchi kattalik bo’lib, uning magnit maydoni vujudga keltira olish qobiliyatini ko’rsatadi va oqadigan tok kuchiga mutlaqo bog’liq emas. Induktivlik shu ma’noda yakkalangan o’tkazgichning elektr sig’imiga o’xshab ketadi. Agar o’tkazgichning elektr sig’imi uning qancha elektr zaryadini o’zida mujassamlashtirish qobiliyatini xarakterlasa, induktivlik konturdan tok oqqanda uning magnit maydoni hosil qila olish qobiliyatini xarakterlaydi.

Induktivlikning SI dagi birligi-genri (Gn) bo’lib amerikalik fizik G. Genri (1797-1878) sharafiga shunday nomlangan.

shunday konturning induktivligiki undan tok oqqanda hosil bo’lgan magnit oqimi ga teng bo’ladi.



Yuqorida ta’kidlanganidek induktivlik konturning geometrik shakli va o’lchamlariga bog’liqdir. Jumladan uzunligi , ko’ndalang kesim yuzasi bo’lgan bo’shliqda turgan solenoidning induktivligi quyidagiga teng:

bu yerda – solenoiddagi o’ramlarning to’la soni, magnit doimiysi. Agar solenoidning hajmi ekanligini e’tiborga olsak va uzunlik birligiga to’g’ri keluvchi o’ramlar soni tushunchasini kiritsak solenoidning induktivligini quyidagicha yozish mumkin.

Agar solenoidga temir o’zak kiritsak uning induktivligi bir necha marta ortadi. Konturning bir jinsli muhitdagi induktivligi ning, konturning vakuumdagi induktivligi ga nisbati bilan aniqlanadigan kattalikka muhitning magnit singdiruvchanligi deyiladi, . Bizga ma’lumki moddalarning magnit xususiyatlarini xarakterlovchi kattalik magnit singdiruvchanlik o’lchamsiz kattalikdir.

Chastotasi ν bo’lgan tebranish konturidagi induktivligi L bo’lgan g’altakning qarshiligi quyidagicha hisoblanadi,

Bu kattalik reaktiv induktivlik qarshilik yoki qisqacha induktiv qarshilik deb ataladi. Uning o’lcham birligi . (4.4) dan sikllik chastota ortishi bilan induktiv qarshilikning ham ortishi ko’rinib turibdi, ya’ni sikllik chastota bilan induktiv qarshilik to’g’ri proporsionaldir.

Kondensator (sig‘im) elementi qurilmada elektr maydon borligini ifodalaydi. Bunda zaryadlarning harakat energiyasi elektr maydonining potensial energiyasiga aylanadi.
Keyinchalik bu potensial energiya elementda saqlanib qoladi. Ushbu rasmlarda chiziqli va nochiziqli elementlar va mos xolda ular xarakteristikalari keltirilgan.



4.5.-rasm. Kondensator (a-chiziqli, b-nochiziqli) VAXi.

Chastotasi ν bo’lgan tebranish konturidagi sig’imi C bo’lgan kondensator qarshi-ligi quyidagicha hisoblanadi,

Bu kattalik reaktiv sig’im qarshilik yoki qisqacha sig’im qarshilik deb ataladi, uning o’lcham birligi . (4.5) ifodadan ma’lumki, sikllik chastota sig’im qarshilikka teskari proporsionaldir.

Yuqorida ko‘rib chiqilgan elektr zanjirining elementlari (qarshilik, induktivlik va sig‘im) Passiv elementlar deb ataladi, chunki zanjirning boshqa qismlaridan olgan energiyalari faqat musbat bo‘ladi, yoki nolga teng bo‘ladi, ya’ni o‘zida qoladi.