N. E. Avezov, Sh. K. Ismailov, B. G’. Samandarov, “Elektronika va sxemalar 1” fanidan O’quv qo’llanma

Real elementlarni ideallashtirib almashtirish. Ko’rilgan real elementlar (rezistor, sig’im, induktivlik)ning har biri faqatgina o’ziga hos bo’lgan xususiyatli bo’lmasdan, balki o’zidan boshqa har bir elementlarning ham xususiyatlariga ega. Masalan, solishtirma qarshiligi katta bo’lgan qotishmadan spiralsimon o’ramlar sifatida yasalgan rezistor xossasini ko’raylik. Uning asosiy xususiyati bo’lmish omik qarshiligadan tashqari, yonma-yon o’ramlarining orasida biroz sig’im hosil bo’ladi; shu o’ramlardan oqayotgan tok esa rezistor o’tkazgichi atrofida biroz magnit maydoni va, demak, induktivlik hosil qiladi. Shu sababli real rezistorda ham omik qarshiligi R, ham sig’imi C, ham induktivligi L mavjud ekan.

Real induktivlik g’altagi o’zining L induktivlik husuliyatidan tashqari, g’altak o’ramlari o’tkazgichida biroz R qarshilik va har bir o’ramlari orasida biroz S sig’imga ega.

S
hunga o’xshash, real kondensatorning qoplamalari orasidagi

4.12-rasm

dielektrikdan siljish toklari oqishiga biroz R qarshilik ta’sir ko’rsatadi. Buni real kondensatorning qisqa muddat ishlagandagi qizishidan bilish mumkin.

Ushbu real elementlarda oqayotgan tokning o’zgarish tezligi yoki chastotasi juda katta bo’lmagan vaziyatlarda ular o’rniga idellashtirilgan rezistor, sig’im, induktivlik qabul qilish mumkin. Ushbu idellashtirish sxemasi 1.12-rasmda keltirilgan.

D
emak, ketma-ket (1.13-rasm) ulangan rezistor (a-b oraliq), kondensator (c-d oraliq) va induktivlik g’altagidan (h-j oraliq)dan iborat bo’lgan zanjir tuzilgan bo’lsin. Faraz qilaylik, elektromagnit energiyasi issiqlik energiyasiga faqat a-b sohadagi rezistordagina o’tayapti, ya’ni bu oraliqda zanjirning barcha qarshiligi r miqdorida mujassamlangan; elektr siljish toklari faqat c-d oraliqda kondensator

4.13-rasm

qoplamalari orasida mavjud, ya’ni bu sohada zanjirning barcha S sig’imi mujassamlangan; nihoyat, o’zgaruvchan magnit maydon EYuKni faqat h-j oraliqda mujassam-langan g’altakda induktivlaydi, ya’ni ushbu sohada zanjirning barcha L induk-tivligi yig’ilgan. Umumiy holda ancha murakkabroq ko’rinishga ega bo’lgan va har xil elementlardan tashkil topgan shunga o’xshash elektr zanjirlari, mujassamlangan parametrli elektr zanjirlari deyiladi.

4.14-rasm Elektr zanjirlari va, demak, ular sxemalari umumiy xolda shoxobchalar va tugunlardan iborat.

Elektr zanjiri sxemasining shoxobchasi deb zanjirning shunday qismiga aytiladiki, uning ixtiyoriy bo’lagida tokning miqdori doimo bir xil bo’ladi.

Shoxobcha tarkibida ixtiyoriy miqdordagi ketma-ket ulangan qarshilik, kondensator, induktivlik elementlari, EYuK manbalari bo’lishi mumkin. Bunga misol sifatida 4.15-rasmni keltirish mumkin. Unda sxemaning d nuqtasidan c nuqtasiga L₁, r₁ , e va r₂elementlari bo’ylab yursak, shu elementlarning har biridan bir xil tok oqishini ko’ramiz. Demak, sxemaning d - L₁ - r₁ - e - r₂- s bo’lagi shoxobcha ekan. Shu ds oraliqni s – C–r₃ – d bo’ylab yursak, yani bir shoxobchani ko’ramiz. Ushbu sxemada yana c – r₄ – f, f -r₆ - h, q - L₂ - r₇ – h va d - r₅ – h shoxobchalar ham mavjud. Demak, har bir shoxobchadagi elementlar o’zaro ketma-ket ulangan ekan.

4.15-rasm Bunda elektr zanjiri qismlarining ketma-ket ulangani deb shunday ulanishiga aytiladiki, unda zanjir shu bo’lagining har bir qismidan oqayotgan tok bir biriga teng bo’ladi.

Ketma-ket ulangan elementlarga misol sifatida 4.16-rasmda keltirilgan sxemalarni ko’rib chiqaylik. Unda a – b oraliqda r₁, C va r₂ elementlari ketma-ket ulangan (4.16,a-rasm); bunda uchchala elementning toklari i_r1 = i_C = i_r2 o’zaro teng. Ikkinchi shoxobchada esa c va d nuqtalari orasida r va L elementlari ketma-ket u
langan va i_r= i_L(4.16,b-rasm).
4.16-rasm Elektr zanjirining tugunlari deb shoxobchalarning ulangan nuqtalariga aytiladi.
Tugun elektr sxemasida nuqta bilan belgilanadi. Misol sifatida 4.15-rasmdagi sxemani ko’rish mumkin. Undagi c, d, f, va h nuqtalar tugun deyiladi.

Elektr zanjiri (elementlari) shoxodchalarining parallel ulanishi deb shunday ulanishga aytiladiki, unda barcha (elementlar) shoxobchalar zanjirning bir juft tugunlariga ulanadi va barcha (elementlar) shoxobchalardagi kuchlanishlar bir xil bo’ladi. Parallel ulangan shoxobchalarga 4.15-rasm sxemasida f–h va q-h qismlari misol bo’laoladi.

Shoxobchalari (elementlari) aralash ulangan elektr zanjirida ketma-ket va parallel ulanishlar birgalikda bajariladi, ya’ni sxemaning bir qismi parallel, boshqa qismi ketma-ket ulanadi.

Aralash ulangan zanjir uchun 4.15-rasmdagi sxema misol bo’la oladi. Unda ketma-ket ulangan r₇ qarshilik va L₂ induktivlik f va h nuqtalarda r₆ qarshilikka parallel ulanadi. Ular, o’z navbatida, qo’shilib, natijaviy qarshilik hosil qiladi va r₄ va r₅ qarshiliklarga ketma-ket ulanadi. O’z navbatida, ular natijaviy qarshilikni hosil qilib, r₄ va r₅ qarshiliklarga qo’shilib, ketma-ket ulangan S va r₃ shoxobchaga s va d nuqtalarda parallel ulanadi.

Elektr zanjirini tekislikda sxema shaklida kesishmaydigan shoxobchalar yordamida tasvirlash mumkin bo’lsa, unda yassi (planar) elektr zanjiri deyiladi. Bunga misol sifatida 4.17-rasmda tasvirlangan elektr zanjiri sxemasini keltirish mumkin. Bu sxemaning shtrixli qismini rasmdan olib tashlasak, planar zanjiri hosil bo’ladi. Sxema kesishgan shoxobchalar yordamida tasvirlansa, unda yassi bo’lmagan (noplanar) elektr zanjiri deyiladi. Unga misol bo’lib shu rasmdagi sxema shtrixli elementlari bilan xizmat qilaoladi.

4.15-rasmda Elektr zanjiri kontu-ri deb, birnecha shoxobchalar-dan o’tgan ixtiyoriy berk yo’lga aytiladi.

Bunga misol qilib 4.15-rasmdagi abdca, cdhfs va fqhf konturlarni olishimiz mumkin. Ikki klemma (qutb)gaega bo’lgan elektr zanjiri ikki qutblik deb ataladi. (4.17-rasm)

4.17-rasmda ikki qutblik shartli ravishda to’g’ri to’rtburchak shaklida tasvirlangan.

Zanjir butun qismini bitta ikki qutblik deb qarash, zanjir shu qismining umumiy xususiyatlarini aniqlashda foydalidir. Ikki qutblik aktiv (4.17,a-rasm) va passiv (4.17,b-rasm) turlarga bo’linadi.

Tarkibida elektr energiya manbasiga ega bo’lsa, aktiv ikki qutblik deyiladi. Chiziqli aktiv ikki qutblik uchun yana uning uzilgan klemmalarida ikki qutblik ichidagi manba sababli kuchlanishning mavjudligi - qo’shimcha sharti qo’yiladi, ya’ni ushbu manbalarning ta’sirlari ikki qutblik ichida kompensatsiyalanmasligi zarur. Passiv ikki qutblik deb tarkibida elektr energiya manbalari bo’lmagan ikki qutblikka aytiladi. Manbalari o’zaro kompensatsiyalanib, ikki qutblikning ikki uzilgan klemmalarida kuchlanish bo’lmasa, chiziqli ikki qutblik tarkibida elektr energiya manbalari mavjudligi joiz bo’ladi.

Passiv ikki qutblik bo’la turib, uning tarkibida o’zaro kompensatsiyalanuvchi manbalar mavjud bo’lishining mumkinligi haqidagi shart – bu zaruratdir. Chunki zanjirning bir butun qismini ikki qutblik bilan almashtirish g’oyasi, shu qismning umumiy hususiyatlarini uning faqat tashqi klemmalariga nisbatan o’rganilishini nazarda tutadi. Ushbu shart faqat chiziqli zanjirlargagina taalluqlidir, chunki nochiziqli zanjirlarda bunday kompensatsiya faqat bitta yoki faqat birnecha rajim uchun olinishi mumkin va boshqa rejimlar uchun olinishi mumkin bo’lmaydi.

5. 
   Mavzu
   

Om qonuni va quvvat. Om qonuni asosida asosiy elektr sxemalar tahlili. Aktiv va reaktiv qarshiliklarning farqi. Sig’im va induktiv reaktiv qarshiliklarga chastota va fazaning ta’siri. Asosiy xotira elementlari sifatida kondensator va induktivlik g’altaklarining xususiyatlari.
Om qonuni juda ko’p tajribalar natijasi asosida kashf etilgan qonundir. Uning to’g’riligi boshqa kishilar tomonidan o’tkazilgan ko’pgina tajribalarda ham isbotlangan. 1826 yili nemis fizigi Om quyidagi qonunni yaratdi: bir jinsli metall o’tkazgichdan o’tayotgan tok kuchi ushbu o’tkazgichning uchlaridagi kuchlanishga to’g’ri proportsional:

(5.1)

bu erda R - o’tkazgichning elektr qarshiligidir. (4.1) tenglama zanjirning bir qismi uchun Om qonunini ifodalaydi. Qarshilik birligi Om deb qabul qilingan. O’tkazgichning uchlaridagi kuchlanish 1V bo’lganda 1A tok kuchi o’tadigan o’tkazgichning elektr qarshiligi 1 Om ga teng bo’ladi. Elektr qarshilikka teskari bo’lgan kattalik

(5.2)