Тузилишини чизиб беринг. Электр ва магнит майдони векторлари

7.1. Тўқрибурчакли тўлқинўтказгичдаги асосий тўлқин майдони
тузилишини чизиб беринг. Электр ва магнит майдони векторлари
жойлашган текисликларни кўрсатинг.
Берилган частотада тўлқинўтказгични юклама билан мослаш учун
индуктив ёки сиғимли диафрагмалар, штирлар (штўр) ва шу каби элементлар
қўлланилади. Диафрагма туйнукли юпқа метал тўсиқ (пластина) бўлиб,
тўлқинўтказгичнинг чиқишига ўрнатилади. 2.1-расмда тўқрибурчакли
тўлқинўтказгич учун шу каби диафрагмаларнинг тасвирлари келтирилган.
2.1-расм. Тўлқинўтказгичли диафрагмалар (а- индуктив, б-сиғимли, в-
индуктив-сиқимли (аралаш))
7.2. Е ва Н-текисликли бурилишларни келтиринг ва уларниннг
номларини Н10 асосий тўлқин майдони билан боқланг.
Электр чидамлилик бир-текис
эгриликнинг радиусига тўқри пропорционал ошади. Умуман олганда эгрилик
радиуси тўлқинўтказгичдаги тўлқин узунлигининг уч-беш каррасига тенг
бўлса, қайтиш коэффициенти жуда кам бўлади. Маълумки, тўқрибурчакли
тўлқинўтказгичнинг Н10 асосий тўлқини Е вектори куч чизиқлари кенг
деворга перпендикуляр жойлашган. Н векторининг куч чизиқлари эса,
тўлқинўтказгичнинг кенг деворига параллел жойлашган ёпиқ уюрмалар
шаклига эга.
7.3. Бурилиш қандай параметрлар билан тавсифланади? Ўлчаш
линиялари ёрдамида бу параметрларни қандай аниқлаш мумкин?
Burilishning asosiy parametrlari quyidagilar bilan tavsiflanadi:
1. Diametr (D): Bu burilishning aylanadigan aylanmasidagi eng katta uzunlikdir. Odatda millimetr (mm) yoki duym (inch)da ifodalangan.
2. Uzunlik (L): Bu burilishning umumiy uzunligidir. Uzunlik odatda millimetr (mm) yoki duym (inch) yoki metr (m)da ifodalangan.
3. Burchak (α): Bu burilishning burchakdagi aylanmasi bilan o'rtacha burchak orasidagi burchak farqini ifodalaydi. Burchak gradus (°) yoki radian (rad)da ifodalangan.
4. Burchak o'zgarish tezligi (N): Bu burilishning o'zgarish burchagini burchak boshiga nisbatan burchak boshiga o'zgarish tezligini ifodalaydi. Odatda gradus burchakdagi burchak o'zgarish tezligi sekundda ifodalangan.
Bu parametrlarni o'lchash liniyalari yordamida aniqlash mumkin. Uchta parametr (D, L, α) uchun o'lchash liniyalari foydalanish mumkin:
1. Mikrometr (μm) yoki millimetr (mm): Uchta parametrni o'lchash uchun eng ko'p ishlatiladigan o'lchash birliklari. Mikrometr o'lchash liniyasi ko'p xil mikroskopik va elektrotekstil industriyalarda foydalaniladi. Millimetr o'lchash liniyasi esa umumiy texnikada keng qo'llaniladi.
2. Duym (inch): Bu o'lchash liniyasi odatda AQSh va Britaniyada ishlatiladi. Elektronika, avtomobil sohasi va boshqalar kabi sohalarda o'lchash uchun foydalaniladi.
3. Metr (m): Bu o'lchash liniyasi ko'p xil sohalarda, masalan, konstruksiya, arxitektura, mexanika, elektr texnika va boshqalarda ishlatiladi.
Parametrlarni aniqlashda kerak bo'lgan o'lchash liniyasini, ushbu burilishning xususiyatlari va sohasiga bog'liq ravishda tanlash lozim. Masalan, mikrometr burilishlarni aniqlashda mikrometr o'lchash liniyasi foydalaniladi, ammo avtomobil sanoati uchun duym o'lchash liniyasi yoki konstruksiya sohasi uchun metr o'lchash liniyasi foydalanish mumkin.
7.4.
Бурилишнинг сифати унинг радиусига қандай боқлиқ? Амалда
бурилишнинг ўртача узунлигини қандай танланади? ([2] §6.9).
Burilishning sifati uning radiusiga bog'liq bo'ladi. Amalda, burilishning o'rtacha uzunligi, radius bilan birga fikrlash mumkin.
Burilishning o'rtacha uzunligi (L) quyidagi formulalar orqali radius (R) va burchak (α) bilan bog'liq bo'ladi:
1. Agar burchak radian (rad)da berilgan bo'lsa:
L = Rα
2. Agar burchak gradus (°)da berilgan bo'lsa:
L = (π/180)Rα
Bu formulalar yordamida, burilishning o'rtacha uzunligi (L) ni radius (R) va burchak (α) bilan bog'lash mumkin.
Burchakning qanday tanlanishi ham amalga oshirilishi kerak. Odatda, burilishning o'rtacha uzunligi va boshqa xususiyatlarga bog'liq ravishda burchak belgilanadi. Masalan, konstruksiya sohasida ishlatiladigan burilishlarda o'rtacha burchaklar odatda 90°, 118°, 120° va hokazo bo'ladi. Bu burchaklar, materialni to'g'ri tarzda kesishishini ta'minlash uchun tanlanadi.
Amalda, burilishning o'rtacha uzunligi odatda murakkab jarayonlar va dizaynlarni o'z ichiga oladi. Uzunlik, qo'llaniladigan material, xaraktistikalar va maqsadlarga bog'liq ravishda belgilanadi.
7.5.
Ютувчи (мослашган) юклама нима учун қўлланилади? Унинг
конструкциясини кўрсатинг ва ишлаш принципини тушунтиринг.
Yutuvchi (moslashgan) yuklama, mekanik injenerlik, arxitektura, mashinasozlik, texnika va boshqa sohalarda qo'llaniladigan bir qisqichbaqa turi. Uning asosiy maqsadi yukni olib turib, uning quvvatini moslashgan shaklda o'rnini o'zgartirish va yukni yuqori ko'tarish imkonini berishdir.
Yutuvchi yuklamalar umumiy ravishda quyidagi konstruksiyalardan iborat bo'ladi:
1. Yutuvchi go'shti (Beam): Bu asosiy qism yutuvchining uzun va bo'yin tomonlari orasidagi tayoq hissasini ifodalaydi. Yutuvchi go'shti yuqori ko'rish kuchini o'z ichiga oladi va yukni o'zaro bog'lashga imkon beradi.
2. Uyalar (Supports): Yutuvchi yuklamalarda, yutuvchi go'shtini qo'llab-quvvatlaydigan uyalar (support) mavjud bo'ladi. Uyalar, yutuvchi yuklamaga o'rta qo'llanish kuchini ta'minlaydigan elementlar bo'lib, yutuvchini o'lchash usullariga, yo'nalishiga va ko'rsatkichlariga qarab turli xil shakl va turlarda bo'lishi mumkin.
3. Yutuvchidagi kuchlar (Load): Yutuvchi yuklamada yuk, qo'ng'iroq, to'qish va boshqa kuchlar ko'rinishida bo'lishi mumkin. Bu kuchlar yutuvchining bir yoki undan ko'p nuqtalariga ta'sir qiladi va yutuvchining moslashishini belgilaydi.
Yutuvchi yuklamalar asosan ikki xil usulda ishlaydi:
1. Statik usulda: Statik yutuvchi yuklamalarda, yuklar va quvvatlar o'zgartirmaydi. Quvvatlar yutuvchi yuklamaga borishdan oldin va keyin ham o'zgartirmaydi. Bu usulda yutuvchi yuklamaning dastlabki vaqtidagi davraniishi va o'ziga xos xususiyatlari aniqlanadi.
2. Dinamik usulda: Dinamik yutuvchi yuklamalarda, yuklar va quvvatlar o'zgartiriladi. Bu usulda yutuvchiga ta'sir qiladigan yuklar va quvvatlar vaqtga bog'liq ravishda o'zgaradi. Dinamik usul yutuvchi yuklamalarining davriy tuzilishlar va dinamik harakatlarini tushuntirishda foydalaniladi.
Yutuvchi yuklamalar, bir nechta muammolar va masalalar bilan bog'liq ravishda ishlatiladi, masalan, yuqori ko'tarish kuchi, tikanlik va burilish masalalari kabi. Ular arxitekturalarda, mostlar, avtomobillar, avialaynerlar, to'ng'ichlar, mashinalar, sovunlar va boshqa bir qator texnikaviy vositalarda keng qo'llaniladi.
7.6.
Е ва Н-учликларни чизинг ва унинг номланишини асосий тўлқин
майдони билан боқлиқлигини кўрсатинг.
Иккиланган учликлар ўша ҳисоб текислигига эга бўлган Е ва Н-
учликлардан иборат.
1-елкасига мослашган юклама уланган Е-учлик
7.7.
Н-учликнинг хоссаларини тушунтиринг. Бу хоссаларни учликнинг
ён елкалари синфаз ва қарама-қарши фазада қўзқатилганда қандай
намоён бўлишини тушунтиринг. ([1] §17.9, [2] §6.6).
2.7-расм. Тўлқинўтказгичли Н-учлик
Н-учликнинг ишлаш принципини кўриб чиқамиз. Асосий тўлқин
тақсимланиш нуқтасига келганда (2.7-б расм), ундан бир хил масофада
жойлашган нуқтада Б ва В елкаларда бир хил фазага эга бўлади. 2.7-расмдаги
крестиклар электр куч чизиқларининг йўналишини (биздан кетаётган),
узлуксиз чизиқлар эса тўлқин фронтини кўрсатади. Н-учликнинг қуйидаги
хоссаси ҳам мавжудки, бунда, Б ва В елкалардан бир хил фазали тўлқинлар
тарқалса, улар А елкада қўшилади. Агар шу елкалардан бир хил
амплитудали, лекин ҳар хил фазали тўлқинлар тарқалса, улар А елкада 5
энергия ҳосил қилмайди. БВ йўналишда тарқалаётган тўлқин энергиясининг
бир қисми А елкага ўтади
7.8.
Н-учликнинг шу елкаси қўзқатилганда ҳосил бўладиган майдон
тузилишини чизиб кўрсатинг ва тушунтиринг. ([1] §17.9, [2] §6.6).
Н-учликнинг (N-gon) шу елкаси қўзқатилганда ҳосил бўладиган майдон тузилиши, уч таққослар кўзқатилганда пайда бўлади. Шу елкасининг қозонликларида учта учбурчакнинг бирлашмаган бурчак бўлаклари тўғри чизилганда, тўғри ўтади.
Н-учликнинг қўзқатилиш майдони қуйидаги шаклда тузилади:
1. Ўрта майдон: Ушбу майдон, учта учбурчакнинг бирлашмаган бурчакларини бирлаштирган қўзқатилган елкаси бўйича тузилган. Учта учбурчакнинг қўзқатилиш бурчакларида ўрта нуқталар бирлаштирилганда, ушбу майдон тузилади.
2. Майдон бурчаклари: Учта учбурчакнинг бирлашмаган бурчакларида бириктирилган бурчаклар иштирок этади. Учта учбурчакнинг қўзқатилиш бурчакларида бириктирилган бурчаклардаги нуқталар бирлаштирилганда, майдон бурчаклари тузилади.
Н-учликнинг майдони қўзқатилиш бурчаклари орқали биланганда, унинг майдонини топиш учун учта бурчакнинг узунликлари ва қўзқатилиш бурчаклари орасидаги бурчаклар билан ишланади.
Ушбу майдон тузилиши асосан геометрия ва туридаги учбурчакларнинг хусусийатларига боғлиқдир. Н-учликнинг майдонини тушунтириш учун, унинг қўзқатилиш бурчаклари ва учбурчакларнинг боғланиш шаклига назорат қилиш керак.
Умуман, Н-учликлар маълумотларни муҳокама қилиш, архитектураларни нашр этиш, компютер графикасида аниқламаларни ташкил этиш ва бошқа соҳаларда кенг тарқалади.
7.9.
Е-учликнинг хоссаларини тушунтиринг. Бу хоссаларни учликнинг
ён елкалари синфаз ва қарама-қарши фазада қўзқатилганда қандай
намоён бўлишини тушунтиринг. ([1] §17.9, [2] §6.6).
Е-учлик (E-gon) учбурчакнинг бирлашмаган бурчаклари орқали қўзқатилганда, унинг хоссалари тўғри жойлашган векторлар синфаз ва қарама-қарши фазалари бўйича аниқланади.
Е-учликнинг асосий хоссалари:
1. Синфаз (In-phase): Синфаз, учбурчакларнинг қўзқатилган бурчакларидаги векторларнинг ёнгиликлари бир хил бўлишидир. Бу ҳолда, учбурчаклар ёнгиликларининг барчаси бир томонлигида бўлади. Учбурчаклар бирламчи ҳолатда иштирок этади ва уларнинг эффектлари бир-бирини кучайтиради.
2. Қарама-қарши фаза (Out-of-phase): Қарама-қарши фаза, учбурчакларнинг қўзқатилган бурчакларидаги векторларнинг ёнгиликларининг бир бошка томонларга эга бўлишидир.
7.10.
Е-учликнинг шу елкаси қўзқатилганда ҳосил бўладиган майдон
тузилишини чизиб кўрсатинг ва тушунтиринг. ([1] §17.9, [2] §6.6).
Е-учликнинг хоссаси шундан иборатки, А елкадан тарқалаётган тўлқин
энергияси Б ва В елкаларда бир хил амплитуда, лекин қарама-қарши фазада
тақсимланади (2.6-б расм). Бундан келиб чиқадики, агар Б ва В елкалардан
қарама-қарши фазали тўлқинлар келса, улар А елкада йиқилади. Агар Б ва В
елкалардан келаётган тўлқинлар бир хил фазага эга бўлса, улар А елкада
қарама-қарши фазага эга бўлади ва ўзаро йўқолади. Агар Б елкадан тўлқин В
томон тарқалаётган бўлса, у ҳолда энергиянинг бир қисми А елкага ўтади
7.11.
Иккиланган учликни кўрсатинг ва унинг хоссаларини тушунтиринг.
Унинг Е ва Н-елкаларини майдон тузилишига боқлиқлигини
кўрсатинг. ([1] §17.9, [2] §6.6, [3] §24.11).
Иккиланган учликда (Dual-phase) икки бурчак бўйича қўзқатилишлар бўлиб, унда Е (E) ва Н (N) элкалари майдон тузилишига боқлиқлиги мавжуд.
Е (E) элкаси майдонда бурчакларнинг қўзқатилишида энергиянинг бир бурчакдан иккинчи бурчакка ўтказиладиган жараёнлардан юқори бўлган. Бу жараёнлар бурчаклар орасидаги энергия унчаланган орқадан кетиб чиқади. Елка майдонида Е элкаси билан аниқланади, у энергиянинг тарқалганлашуви ва хосийликлари билан ажралишидан келади.
Н (N) элкаси майдонда бурчакларнинг қўзқатилишида энергиянинг бир бурчакдан иккинчи бурчакка ўтказиладиган жараёнлардан пастай бўлган. Бу жараёнлар бурчаклар орасидаги энергия майдондаги энергиянинг камайишига олиб келади. Елка майдонида Н элкаси билан аниқланади, у энергиянинг камайиши ва хосийликлари билан ажралишидан келади.
Масалан, электроникада иккиланган учликлар бир нечта асосийлик билан ишлатилади. Бунлар махсус арайшларда электроник устройстволарда, телекомуникацияларда, эса энергетикада кенг қўлланади.
7.12.
Иккиланган учликни ва унинг хоссаларини тушунтиринг. Бу
хоссалар Е ва Н-елкалари синфаз ва қарама-қарши фазада
қўзқатилганда қандай намоён бўлишини тушунтиринг. ([1] §21.2, [2]
§6.8).
Иккиланган учликда (Dual-phase) икки бурчак бўйича қўзқатилишлар бўлиб, унда Е (E) ва Н (N) элкалари синфазда ва қарама-қарши фазада қўзқатилганда намоёнлик юзага келади.
Синфазда қўзқатилишда Е ва Н элкалари бирорталикда биринчи бурчакдан иккинчи бурчакка ўтказилади. Бу ҳолатда бурчаклар орасидаги энергиянинг алоқадорлиги камайишига олиб келади. Елка майдонида Е ва Н элкалари бир-бирига нисбатан қараб ўрнатиш хосийлиги камайишида намоёнлик юзага келади.
Қарама-қарши фазада қўзқатилишда Е ва Н элкалари бирорталикда биринчи бурчакдан иккинчи бурчакка ўтказилади, лекин бундаги жараёнлар синфаздагилардан фарқланади. Бурчаклар орасидаги энергиянинг алоқадорлиги камайишида ҳам Ё и Н элкалари бир-бирига нисбатан қараб ўрнатиш хосийлиги камайишида намоёнлик юзага келади.
Намоёнликни ўрнатиш хосийлиги иккиланган учликнинг бирорталик майдонда, ёки кенг элка майдонида ишлайдиган ҳолатларда фойдали бўлади. Намоёнликнинг бу хосийлиги алоҳида аризаларда энергетиканинг эффективлигини оширади, учликдаги энергиянинг утилизациясини яхшилаштиради ва усишларда иқтисодий фойдаланишни оширади.
7.13.
Иккиланган учлик қандай параметрлар билан тавсифланади? Бу
параметрларни ўлчаш линияси ёрдамида аниқлаш услубини тушунтиринг. ([2] §6.6, §6.8).
Иккиланган учлик параметрлари бирорталикда қўйилган икки бурчакни аниқлаш учун фойдаланилади. Бу параметрларни ўлчаш линияси (coordinate system) ёрдамида аниқлаш услуби икки орталикли ортиқча бурчакнинг ўрни (position) ва унинг моменти (moment) билан байон этилади.
1. Ортиқча бурчакнинг ўрни (Position): Учликда икки бурчакнинг алоқаланган жойлари ўртасидаги масофани аниқлайди. Бу параметр ўлчаш линиясида ортиқча бурчакнинг тўртган майдони билан аниқланади.
2. Унинг моменти (Moment): Учликда икки бурчакнинг ўртасидаги энергия алоқасини ёритадиган кучни аниқлайди. Бу параметр ўлчаш линиясида бурчаклар орасидаги энергиянинг алоқадорлигини билдиради.
Учликни ўлчаш линияси ёрдамида аниқлаш услубида, ортиқча бурчакнинг ўрни ортиқча-ортиқча (x-осида) ёки тўртган майдонда кўрсатилади. Унинг моменти эса узунгача-узунгача (y-осида) нишонланади. Бу услубда, параметрларнинг ўлчаш линиясида жойлашган тўртган маълумотларга кўра учликнинг хосийликлари ва харакатланиши аниқланади.
7.14.
Детекторли ўлчагичнинг вазифасини тушунтиринг. Унинг ишлаш
принципини тушунтиринг.
Детекторли ўлчагич, номланган ҳолда детектор (sensor) билан биргаликда ишлайдиган ўлчаш асбобидир. Унинг асосий вазифаси, физик величиналарни (масалан, температура, овқатланганлик, овқатланмаганлик, ётишмаганлик, қувват ва бошқалар) ўлчаш ва нишонлашни аниқлаш ҳисобланадиган кучни тақдим этишдир.
Детекторли ўлчагичнинг ишлаш принципи, детектор номланишган параметрларни (чипсатувчи, температураси, фотодиодлар, аналог кўрсаткичлар ва ҳокимият кўрсаткичлари каби) ишлайдиган электроник кўрсаткичларга (electronic indicators) асосланади. Детекторда кўрсаткичлар ўрнатилган масофадаги юзага келган параметрларни ўлчаш учун иштирок этади.
Детекторли ўлчагичнинг ишлаш принципи асосан шундай бўлади:
1. Танлаб олинган физик величина ўлчаш учун керакли энергияга айланади. Масалан, температура ўлчаганда, ҳаво майдони, киши ўтказганлик ёки материалнинг хусусийликлари каби величиналарга асосланган энергия керак.
2. Детектор номланган энергияни ўлчаш учун аниқлаш методи билан тақдим этишади. Бу ёрдамчилигида номланган параметрнинг юзага келган эффектлари ёки алоқадор бошқа хусусийликлари аниқланади. Масалан, фотодиодлар номланган энергияни нурли ҳолатда айлантиради ва нурлилик даражаси асосида нур ёрдамчилиги билан температурани ўлчаш имконияти яратилади.
3. Детектордаги асосий кўрсаткичлар ўрнатилган параметрни электроник кўрсаткичга ўтказади. Бу кўрсаткич ўрнатилган величинани аниқлаш учун электроникликнинг манбаи бўлиб, уни аниқлайдиган бўлган холатларга ётади.
4. Анча ишлардан кейин, детекторли ўлчагичнинг электроник кўрсаткичи асосида юзага келган маълумотлар аниқланади ва улар бириктирилган величина ҳисобланадДетекторли ўлчагич, номланган ҳолда детектор (sensor) билан биргаликда ишлайдиган ўлчаш асбобидир. Унинг асосий вазифаси, физик величиналарни (масалан, температура, овқатланганлик, овқатланмаганлик, ётишмаганлик, қувват ва бошқалар) ўлчаш ва нишонлашни аниқлаш ҳисобланадиган кучни тақдим этишдир.
Детекторли ўлчагичнинг ишлаш принципи, детектор номланишган параметрларни (чипсатувчи, температураси, фотодиодлар, аналог кўрсаткичлар ва ҳокимият кўрсаткичлари каби) ишлайдиган электроник кўрсаткичларга (electronic indicators) асосланади. Детекторда кўрсаткичлар ўрнатилган масофадаги юзага келган параметрларни ўлчаш учун иштирок этади.
Детекторли ўлчагичнинг ишлаш принципи асосан шундай бўлади:
1. Танлаб олинган физик величина ўлчаш учун керакли энергияга айланади. Масалан, температура ўлчаганда, ҳаво майдони, киши ўтказганлик ёки материалнинг хусусийликлари каби величиналарга асосланган энергия керак.
2. Детектор номланган энергияни ўлчаш учун аниқлаш методи билан тақдим этишади. Бу ёрдамчилигида номланган параметрнинг юзага келган эффектлари ёки алоқадор бошқа хусусийликлари аниқланади. Масалан, фотодиодлар номланган энергияни нурли ҳолатда айлантиради ва нурлилик даражаси асосида нур ёрдамчилиги билан температурани ўлчаш имконияти яратилади.
|