Reja: Kirish O’zgaruvchan tok hosil qilish. O’zgaruvchan tok uchun Om qonuni. O’zgaruvchan tok va o’zaro kuchlanish rezonansi. Foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati Kirish

2. O’zgaruvchan tok uchun Om qonuni.
O’zgaruvchan elektr yurituvchi kuch ta’sirida berk konturda hosil bo’ladigan tok o’zgaruvchan tok deyiladi va uning tok kuchi tarmoqlarga ajralmagan o’tkazgichning turli kesimlarida turlicha bo’ladi. Bunday cheklash ahamiyatga ega bo’lmasligi uchun, tok kuchi hamda zaryadlarning taqsimlanishi tekshirilayotgan sistemaning bir – biridan eng uzoqda yotgan qismlari o’rtasidagi masofani bosib o’tishiga ketadigan vaqt ichida kam o’zgarishi kerak. Ushbu shartni qanoatlantiradigan toklar kvazistatsionar toklar deyiladi. Bunday toklar hamma vaqt Om va Kirxgoff qoidalariga bo’ysunadilar.
O’zgaruvchan tokning asosiy parametrlaridan biri – davri bo’lib, tokning qiymati bir marta to’liq tebranib o’zining avvalgi qiymatiga qaytishi uchun ketgan vaqtdir. U birlik vaqt ichidagi tebranishlar soni – chastota bilan quyidagicha bog’lanishga ega:

O’zgaruvchan tok ega bo’lishi mumkin bo’lgan maksimal oniy qiymat bu uning amplitudasi I_m dir. Garmonik qonun bo’yicha o’zgarayotgan tokning har ikkala yo’nalishdagi amplitudalari o’zaro teng bo’ladi. Tok kuchi va kuchlanishning amplituda qiymatlari o’rtasida
munosabat mavjud.
O’zgaruvchan tokning yana bir asosiy parametri – tok fazasi hisoblanadi. Bunda tokning amplitudasi davriy ravishda o’zgarib turadi, shu sababli, o’zgaruvchan tokning effektiv qiymati (fazasi) tushunchasi kiritilgan. O’zgaruvchan tok generatoriga ulangan tashqi zanjir faqat R qarshilikka ega bo’lib, sig’imi va induktivligi juda kichik bo’lsa, qarshilik uchlaridagi kuchlanish Om qonuni asosida quyidagicha o’zgaradi:

B undan shunday xulosa qilish mumkin: agar zanjirda faqat qarshilik bo’lsa, kuchlanish ham tok kabi sinusoidal qonun bo’yicha o’zgaradi va kuchlanish tebranishlari orasidagi fazalar farqi nolga teng bo’ladi.
‘zgaruvchan tok manbaining EYUKsi ε yoki tashqi zanjir qismidagi kuchlanishi u ham, tok kuchi singari sinusoidal qonuniyatga bo‘ysinadi:

ε = Ε_m Sin(ωt+α₀) (4)

u = U_m Sin(ωt+α₀) (5)

(3), (4), (5) formulalardan ko‘rinadiki, EYUKning faza o‘zgarishi bilan tok kuchi, kuchlanishning faza o‘zgarishi bir xildir.

O‘zgaruvchan tokni o‘lchashi uchun uning o‘rtacha issiqlik ta’sirini o‘zgarmas tokning issiqlik ta’siri bilan taqqoslashiga asoslangan.
O‘zgarmas tok t=T vaqt ichida R qarshilikka ega bo‘lib Q₁ issiqlik ajratadi.
Q₁ = J² RT (6)
O‘zgaruvchan tok ham shu vaqt ichida R qarshilikdagi Q₂ issiqlik ajratadi:

(7)

t = T vaqt ichida o‘zgarmas va o‘zgaruvchan toklar bir xil issiqlik miqdorini ajratadilar va shuning uchun:
Q₁ = Q₂ (8)
Yoki

(9)

O‘z navbatida (3) formuladan:

(10)

yoki

(11)

cos2ωtdt = 0, chunki cos 2ωt funksiyasining T bir davr ichidagi qiymati nolga teng.
Shuning uchun tok kuchi effektiv yoki ta’siriy qiymati quyidagiga teng bo‘ladi:

(12)

Shunday qilib, sinusoidal o‘zgaruvchan tok uchun tok kuchining effektiv qiymati amplituda qiymatidan marta kichik bo‘ladi.
Xuddi shuningdek, EYUK va kuchlanishning effektiv qiymatlari ham amplituda qiymatlaridan marta kichik bo‘ladi.
(13)

O‘tkazgichda birday vaqt ichida o‘zgaruvchan tok ajratgan issiqlikka teng issiqlik ajrata oluvchi o‘zgarmas tokning tok kuchi J_eff ga o‘zgaruvchan tokning ta’sir yoki effektiv qiymati deyiladi.

Amalda o‘zgaruvchan toklar tok kuchi, EYUK va kuchlanishning faqat effektiv qiymatlari bilan harakterlanadi. Masalan, odatdagi tok tarmog‘i 220 V li effektiv kuchlanishdan iborat bo‘lib, uning amplitudasi, ya’ni kuchlanishning eng maksimal qiymati 310 V ga teng bo‘ladi.
O‘zgaruvchan tok zanjirlari o‘zgarmas tok zanjirlaridan farq qiladilar, chunki o‘zgaruvchan tok zanjirida tok kuchini, kuchlanishni va EYUK ni vaqt o‘tishi bilan o‘zgarishi ro‘y beradi.
O‘zgaruvchan tok zanjirlari quyidagi zanjirlardan tashkil topgan:
1. Aktiv qarshilikli (rezistorli) o‘zgaruvchan tok zanjiri.
Elektr energiyani befoydali yuqotishiga olib keladigan qarshilik aktiv yoki rezistorli deyiladi va quyidagi formuladan hisoblanadi:

(14)

O‘z navbatida, α qarshilikning termik koeffitsiyenti bo‘lib, quyidagi formuladan aniqlanadi:

(15)

Aktiv qarshilikli o‘zgaruvchan tok zanjiri () eng oddiy zanjir hisoblanadi.
R

Ushbu zanjirda hamma elektr energiya tokning issiqlik ta’siriga sarflanadi.

Aktiv qarshilikli o‘zgaruvchan tok zanjirida i = f(t) va u= f(t) grafik tasvirlari ko‘rsatilgan.
i, u



Im Um
t
n biz ko‘riyapmizki tok kuchi va kuchlanish fazalari bir-biriga mos keladi va ular faqat amplituda qiymatlari bilan farq qiladilar, ya’ni U_m > J_m.
Om qonunidan foydalanib, tokning aktiv qarshilikli R rezistordan o‘tgan tok kuchining ifodasini topamiz:

(16)

bunda tok kuchining amplitudasi.