ELEKTR ZANJIR VA UNING ELEMENTLARI

|
ELEKTR ZANJIR VA UNING ELEMENTLARI
|
bet | 2/5 | Sana | 27.05.2024 | Hajmi | 223,8 Kb. | | #255395 |
Bog'liq BRO DIELEKTR ZANJIR VA UNING ELEMENTLARI
Elektr toki o’tadigan y o’ldagi turli elektr tuzilmalar yig’indisi elektr zanjiri deyiladi. Har qanday elektr zanjir uchta asosiy elementdan, tok manbaidan, iste’molchilardan va tutashtiruvchi simlardan tashkil topgan b o’ladi
Tok manbai elektr zaryadlarni berk zanjirda yurgizib ma’lum ishni bajaradi. Ayrim musbat zaryadni berk zanjirda yurgizish ishi elektr yurituvchi kuchi (EYUK) deyiladi:
EYUKning birligi — Volt (V):
1.Elektr yurituvchi kuch manbalarining bir necha turi bor:
2.Galvanik elementlar:
3.Akkumulyatorlar.
4.Elektr generatorlar;
Kremniyli yarim o’tkazgichli fotoelementlar (kuyosh batareyalari).
Elektr energiya iste’molchilari qatoriga elektr energiyani mexanik energiyaga aylantiruvchi elektr dvigatellar, yoritish lampalari, elektr energiyani issiqlik energiyasiga aylantiruvchi isitish asboblari va hokazolar kiradi.
Elektr zanjirlarda asosiy elementlardan tashqari uzgichlar knopkalar, rele, kontaktorlar, himoya asboblari, masalan, saqlagichlar va avtomatlar, nihoyat kontrol o’lchov asboblari: ampermetrlar, voltmetrlar, schyotchiklar va hokazolar ishlatiladi.. Bu sxema tok manbai Е, uzgich В, reostat R va yoritish lampasidan tashkil topgan.
OM QONUNI
To’la zanjir uchun Om qonuni quyidagicha ifodalanadi: berk zanjirda tok qiymati elektr yurituvchi kuch qiymatiga tug’ri proportsional, ichki va tashqi qarshiliklarning yig’indisiga teskari proportsional bo’ladi:
r0 — tok manbaining ichki qarshiligi, R — zanjirning tashqi qarshiligi, — tok manbaining ichki qarshiligida ,tok manbaining qisqichlar orasidagi kuchlanishi, I — tok kuchi. Agar rasmdagi sxema uzilgan bo’lsa, I=0 bo’ladi va: Demak, uzilgan zanjirda tok manbaining qisqichlar orasidagi kuchlanishi, uning EYUK ga teng bo’ladi. Agar tashqi qarshilikning uchlarini kalta sim bilan tutashtirsak, uning qarshiligi R=0 bo’ladi. Shuning uchun bo’ladi.
Manbaning ichki qarshiligi kichik bo’lgani uchun zanjirda katta tok paydo bo’ladi. Bu tok qisqa tutashuv toki deyiladi. , Tok manbalarning quvvatini va foydali ish koeffitsiyentini orttirish uchun ularning ichki qarshiligini kamaytirish kerak.
ZANJIR KISMI UCHUN OM QONUNI:
Zanjir qismida tok kuchi kuchlanishga tug’ri proportsional va qarshiligiga teskari proportsional: Bunda: U — kuchlanish; R —qarshilik; I—tok kuchi. Kuchlanish zanjir qismida butunlay sarf qilinadi. Shuning uchun bu kuchlanish ni zanjir qismidagi kuchlanishning tushishi deyiladi.
ISH, ENERGIYA VA QUVVAT
Iste’molchidagi zaryadlarni kuchirishda bajarilgan ish kuyidagicha topiladi:
manbada issiqlikka aylanadigan energiya.tashqi zanjirda sarf qilinadigan energiya.
Ishning bajarilish tezligi quvvat deyiladi.
(Vt)— manbaning quvvati
(Vt) — iste’molchining quvvati
(Vt) — isrof bo’lgan quvvat
JOUL-LENTS QONUNI
Elektr toki elektr zarrachalarning yo’nalgan harakatidan iboratdir. Harakatlanayotgan zarrachalar moddaning ionlari yoki molekulalari bilan to’qnashgan vaqtda zarrachaning kinetik energiyasining ma’lum qismi ionlarga yoki molekulalarga o’tadi. Buning natijasida o’tkazgich qiziydi. Shunday kilib, elektr energiya issikdik energiyaga aylanadi va bu energiya o’tkazgichni qizitishga sarflanib, atrof muhitga tarqaladi. Demak, o’tkazgichda tok ajratib chiqargan issiqlik miqdori tok kuchi kvadratiga, o’tkazgichning qarshiligi va tokning o’tish vaqtiga proportsionaldir. Bu qonun Joul-Lents qonuni deyiladi. Elektr tokining issiqlikka aylanish xususiyati kavsharlagichlarda, elektr pechlarda, dazmollarda, saqlagichlarda va boshqalarda ishlatiladi.
QARSHILIKLARNI KETMA-KET ULASH
Agar bitta karshilikning (iste’molchining) oxirgi qismasi ikkinchi qarshilikning (iste’molchining) bosh qismasi bilan, ikkinchi qarshilikning (iste’molchining) oxirgi qismasi uchinchi qarshilikning (iste’molchining) bosh qismasi bilan va hokazo ulansa, bunday ulanishga ketma-ket ulanish deyiladi. U holda hamma qarshiliklar (iste’molchilar) orqali bir xil tok o’tadi, chunki zanjirning birorta nuqtasida zaryadlar yig’ilmaydi. Om qonuni bo’yicha qarshiliklardagi kuchlanishlar.Tok kuchi zanjirning barcha qismlarida bir xil bo’lmaydi.
Qarshiliklardagi kuchlanishlarni ularning qisqichlardagi potentsiallar ayirmasi bilan ifodalash mumkin: Shu tenglamalarning chap va o’ng qismlari hadma-xad qo’shilsa, quyidagi tenglamani olamiz: ya’ni ketma-ket ulangan qarshiliklarda kuchlanishlar tushuvining yig’indisi zanjirning qisqichlar orasidagi kuchlanishiga teng.
Rezistorlarni ketma-ket ulash.
So’nggi ifodani hadma-had tokka bo’lsak, quyidagini topamiz:
Rэ=R1+R2+R3
Bunda: Rэ — zanjirning umumiy (yoki ekvivalent) qarshiligi.
Shunday ilib, ketma-ket ulangan qismlardan tashkil topgan zanjirning ekvivalent qarshiligi barcha qarshiliklarning yig’g’indisiga teng ekan.
KIRXGOFNING BIRINCHI QONUNI
Elektr zanjirning uchta va undan ortiq qismlari bir-biriga ulanadigan nuqtasi tugun deyiladi. Tugunga qarab yo’nalgan toklar yig’indisi undan chiqayotgan toklar yig’indisiga teng (Kirxgofning birinchi qonuni, III.5-rasm).
I1= I2+ I3+ I4 yoki toklar tenglamaning bir tomoniga o’tkazilsa,
I1 - I2 - I3 - I4=0 Umumiy ko’rinishda: ya’ni tugundagi toklarning algebraik yig’indisi nolga teng. Tugun toklar tenglamasini yozish uchun tugunga qarab yo’nalgan toklar musbat, tugundan chiqayotgan toklar esa manfiy ishora bilan olinadi.
QARSHILIKLARNI PARALLEL ULASH
Qarshiliklar parallel ulanganda har bir qarshilikning bosh qismasi birinchi tugunga, oxirgi qismasi esa ikkinchi tugunga ulanadi . Qarshiliklarning har biridagi kuchlanish A va V tugunlar orasidagi kuchlanishga teng bo’lganligi uchun, shaxobchalarning qarshiliklardagi kuchlanishlari bir xil bo’ladi, ya’ni:
Kirxgofning birinchi krnuniga binoan:
REZISTORLARNI PARALLEL ULASH
U=U1=U2=U3
Krixgofning birinchi qonuniga binoan:
I=I1+I2+I3
Bunda: Rэ — ekvivalent qarshilik. U — ga qisqartirilgandan so’ng:
Bunda: — ekvivalent utkazuvchanlik. Demak, qarshiliklar parallel ulanganda zanjirning ekvivalent o’tkazuvchanligi alohida shaxobchalar o’tkazuvchanliklarining yig’indisiga teng ekan.
Shuni ta’kidlash kerakki, parallel ulangan shaxobchalarning ekvivalent qarshiligi eng kichik qarshilikdan ham kichikdir.
QARSHILIKLARNI ARALASH ULASH
Aralash ulanganda rezistorlarning bir qismi bir-biri bilan ketma-ket ulanadi, boshqa qismi esa parallel ulangan bo’ladi. Shuning uchun har bir zanjirning ekvivalent qarshiligi alohida hisoblanadi. Buni quyidagi misolda ko’rib chiqamiz.
KIRXGOFNING IKKINCHI QONUNI
Umuman, elektr zanjir bir necha EYUK manbalaridan va rezistorlardan tashkil topgan bo’lishi mumkin. Rasmda E1 va E2 manbalar generator rejimida ishlaydi, ya’ni ulardagi EYUK lar va utayotgan toklar bir xil yunalgandir. Bunda В va A nuqtalar orasidagi kuchlanishni quyidagicha aniqlash mumkin:
Sunggi tenglama Kirxgofning ikkinchi o’rnuni nomi bilan mashxur: xar qanday yopiq konturda barcha EYUK larning algebraik yigindisi usha konturdagi qarshiliklarda yuzaga kelgan barcha kuchlanishlar tushishlarining algebraik yigindisiga teng. Elektr yurituvchi kuchlarning va kuchlanishlar tushishlarining ishorasini aniqlash uchun konturni aylanib chiqishda ixtiyoriy yunalish tanlab olinadi. Agar EYUK ning yoki qarshilikdan utayotgan tokning yunalishi konturni aylanib chiqish yunalishi bilan bir xil bo’lsa, u xolda EYUK va kuchlanishning tushishi I·R. "+" ishorasi bilan, agar EYUK yoki tokning yunalishi konturni aylanib chiqish yunalishiga qarama-qarshi bo’lsa, "—" ishora bilan olinadi.
SIMLARDA ELEKTR ENERGIYASINI UZATIS’DA KUCHLANISHLARNING TUSHISHI
Elektr energiya iste’molchiga simlar orqali uzatiladi. Simlar qisqa bulganda ularning qarshiligini e’tiborga olmasa xam buladi. Simlar uzun bulganda ularning qarshiligini e’tiborga olish kerak, chunki tok utganda, ularda kuchlanishning tushishi katga bo’ladi : Liniyaning boshi va oxiridagi kuchlanishlar farqi liniyadagi kuchlanishning pasayishiga teng bulib, yuqotilgan kuchlanish deyiladi, ya’ni:
Liniyaning boshidagi kuchlanish U1, uzgarmagan paytda liniyaningtiridagi kuchlanish U2 tokka bog’liq, bo’ladi. Liniyadagi tok qancha katta bo’lsa, kuchlanishning tushishi ∆U shuncha katta bo’lib, liniyaning oxiridagi kuchlanish U2 ni kamaytiradi: Iste’molchilarda kuchlanishning uzgarishi ruxsat berilgan doirada bo’lishi kerak. Kichik quvvatli iste’molchilar (yoritgichlar) uchun yuqotilgan kuchlanish —2,5, +5%, katta quvvatli iste’molchilar (dvigatellar) uchun ±5% dan yuqori bo’lmasligi kerak. Agar yuqotilgan kuchlanishning ruxsat berilgan miqdori ma’lum bo’lsa, formuladan foydalanib liniyasimining zarur bo’lgan kundalang kesimini aniqlash mumkin:
Bunda: Р1 — liniyaning boshidagi kuvvat, Р2 — liniyaning oxiridagi quvvat. ∆P=1∙∆U— liniyada yuqotiladigan quvvat. Shunday qilib, liniyadagi tok ortishi bilan kuchlanishning tushishi xam ortadi. Foydali ish koеffitsiyenti esa kamaya borar ekan.
MURAKKAB ELEKTR ZANJIRLARNI XISOBLASH
Oldingi mavzularda oddiy uzgarmas tok elektr zanjirlari bilan tanishgan edik. Ko’pincha bu zanjirlar bitta tok manbaidan va bir necha qarshilikdan (iste’molchilardan) tashkil toptan bo’ladi. Amalda bir necha tok manbalariga ega bo’lgan murakkab elektr zanjirlar ko’prok, uchraydi. Bu zanjirlarni xisoblashda xar xil usullar qo’llaniladi.
1. Superpozitsiya yoki ustma-ust quyish usuli. Bu usul ishlatilganda zanjirning xar bir shaxobchasidagi tok mustaqil ravishda ishlovchi manbalar xosil qilgan toklarning algebraik yigindisi sifatida aniqlanadi.
Rasmda keltirilgan sxemani qurib chiqamiz. Zanjirda bitta birinchi manba mavjud bulganida zanjirdagi tok quyidagicha aniqlanadi:
Bu tokning yunalishi YE1 EYUK ning yunalishi bilan bir xil buladi. Zanjirda bitta ikkinchi manba mavjud bulganida zanjirning toki kuyidagicha aniklanadi:
Bu tokning yunalishi E2 EYUK ning yunalishi bilan bir xil buladi. Agar manbalarning EYUK lari bir xil yunalgan bulsa, zanjirdagi umumiy tok:
Agar manbalarning EYUKlari karama-karshi yunalgan bulsa, zanjirdagi umumiy tok: Agar E≠ E2 bulsa, zanjirdagi umumiy tokning yunalishi katta EYUK ning yunalishi bilan bir xil buladi.
2. Tugun va konturlar uchun yoziladigan tenglamalar usuli. Fakat Om konuniga asoslanib murakkab zanjirlarni xisoblash mumkin emas. Buning uchun Kirxgofning birinchi va ikkinchi konunlarini ishlatish lozim. Xisoblash uchun elektr zanjirning sxemasi, manbaning elektr yurituvchi kuchi kattaligi va kutbi, xamma tarmoklarining karshiliklari berilgan buladi. Xisoblash natijasida barcha tarmoklardagi toklarning kattaligini va yunalishini aniklash lozim.
Tenglamani tuzishda turtta shartni bajarish kerak:
a) tuzilgan tenglamalar soni noma’lum toklar soniga teng buladi;
b)tugun uchun tuzilgan tenglamalar soni berilgan zanjirdagi tugunlar sonidan bittaga kam bulishi kerak;
v) kolgan tenglamalar Kirxgofning ikkinchi konuniga asoslanib tuziladi. Buning uchun sodda konturlarni tanlash kerak (manba, EYUK lar va karshiliklar kichik bulishi kerak). Bundan tashkari, konturlarning xar birida ilgari tuzilgan tenglamalarga kirmagan kamida bitta zanjir tarmogi bulishi kerak;
g)toklarning yo’nalishini ixtiyoriy tanlab olish mumkin — bu yunalishlar musbat buladi.
Tenglamalarni yechgandan keyin birorta tok manfiy kiymatga ega ekanligi topilsa, tanlab olingan yunalish tokning xakikiy yunalishiga teskari ekanligini anglatadi.
|
| |