2-Amaliy mashg’ulot Mavzu. E. Yu. K manbalarini ketma-ket va parallel ulash. Tokning ishi va quvvati. Tokning issiqlik ta’siri

I₁R₁+ I₂R₂+ I₃R₃+............+ I_nR_n=E₁+E₂+E₃+.............+E_n


Masala. E.YU.K i E = 1,6 V va ichki qarshiligi r = 0,2 Om gal’vanik element ampermetr orqali qisqa tutashtirilgan. U I = 4 A ni ko’rsatadi. Ampermetr R_sh = 0,1 om qarshilik bilan shuntlansa, ampermetr ko’rsatgan ko’rsatgichni toping.

Yechish:
Butun zanjir uchun Om qonunidanR_Ani topamiz

Ampermetrga shunt ulangandan keyin zanjirning tashqi qarshiligi

ButenglikkaI₀ vaR_shqiymatlariniqo’yib, ampermetrko’rsatgantokqiymatinitopamiz:

RA ∙ IA=Rsh∙Ish

I0=IA+Ish

IA=

Masala.Tashqi qarshiligiR₁=4Ombo’lgangal’vanik element I₁=0,2 A tok beradi, tashqi qarshilik R₂=7Om bo’lganda I₂=0,14 A tok beradi.
Gal’vanik element qisqa tutashtirilsa, qancha tok ko’rsatadi.
Yechish:

E= I1(r+R)

E= I2(r-R2)

I1(r+R1)= I2(r+R2)

I1·r+ I1R1= I2·r+ I2·R2

r(I1 ̶ I2)= I2·R2 ̶ I1·R1

E=0,2(3+4)=1,4 V

E=0,14(3+7)=1,4 V

Masala. Umumiy ichki qarshiligir=1Ombo’lgan akkumulyatorbatareyalariR qarshilik bilan yopilgan.Akkumulyator batareyasi klemmalarga ulangan vol’tmetr U₁=20 V ko’rsatdi.
R qarshilikka shunday kattalik ulanganda qarshilik parallel ulanganda vol’tmetr ko’rsatishi U₂=15 V gacha pasaydi.
R qarshilik kattaligini toping.
Vol’tmetr qarshiligi r_v R qarshilikdan bir necha barobar katta. Ulangan simlar qarshiligi hisobga olinmasin.

U1=20 V U2=15 V R=?

Yechish:

E=I1(r+R)+U1	I1 = I2
	10·(1+R)+20=5·(1+R)+15
	10+10R+20=5+5R+15
	5R=10
I0 = I1 + I2=10A+10A

Nazorat uchun yechiladigan masala.
Elektr zanjiri bir xil rezistorlar va bir xil voltmetrlardan iborat elementlardan yig’ilgan sxema berilgan.

Birinchi va uchinchi vol’tmetrlar ko’rsatgichi 10 V va 8 V
Ikkinchi vol’tmetr necha vol’tni ko’rsatadi?
Yechish:
Voltmetr qarshiligi r, rezistor qarshiligi R. Uchinchi rezistordan o’tadigan tok uchinchi voltmetrdan o’tadigan tokka teng

Shu rezistordagi kuchlanish pasayishi

Uchinchi voltmetrdagi va uchinchi rezistordagi kuchlanishlar pasayishi yig’indisi ikkinchi voltmetr ko’rsatgan kuchlanishga teng bo’ladi.

Ikkinchi R qarshilik orqali o’tadigan tok
^;
Ikkinchi R qarshilikdagi kuchlanish pasayishi
^;
Ikkinchi R qarshilikdagi va voltmetrdagi kuchlanishlar pasayishi yig’indisi – birinchi voltmetr ko’rsatkichini beradi.
U₁=U₂+(U₃+U₂)  ;

U2=U3(1 + );

=

U₂= U₃+ (1 + )

(U₃+U₂)(U₂ ─ U₃) = U₃(U₁─ U₂)
(8 + U₂)(U₂─ 8) = 8 (10─ U₂)
8U₂ ̶ 64 + ─ 8U₂ = 80─ 8U₂
+ 8U₂ ─ 144 = 0


Masala. Bir necha gal’vanik elementlardan iborat ikkita batareya bor. Ular ketma-ket ulangan, boshqasi ana shuncha elementdan iborat parallel ulangan. Bataraeyalar toklari bir xil bo’lishi uchun qanday R qarshilikka ulash kerak. Har bir gal’vanik elementning ichki qarshiligi r₀ ga teng. Ulangan simlar qarshiligi hisobga olinmasin.

Yechish:

Har ikki sxemadagi tok bir xil bo’lishi shartiga ko’ra:

R = r₀
Masala. Ketma-ket ulangan 8 elementdan iborat batareya, har bir elementi e.yu.ki 1,5 V, ichki qarshiligi r₀=0,25 Om. Batareyaga parallel ulangan ikkita simdan iborat, qarshiliklari R₁=10 Om va R₂=50 Omtashqi qarshilik ulangan. Batareya zajimlaridagi kuchlanishni toping.

Yechish:
E_b=E₁·8=1,5x8=12 V
U=E─8·I·r₀

U=E ─ 8·I·r₀= 12 ─ 1,16·2 = 9,68 V


I=E_b/ R₁₂ +8·r₀= 12 / 50 / 6 + 8·0,25 = 1,16 A


Tokning ishi va quvvati. Tokning issiqlik ta’siri.

Elektr maydonida q zaryadniφ_1 potensialli nuqtadan φ_2 potensialli nuqtaga ko’chirishda elektr kuchlar bajargan ish.

A = q (φ_{1 ─ φ2} ) = q U
Agar o’tkazgichdan I tok o’tayotgan bo’lsa, u holda o’tkazgichning ko’ndalang kesim yuzasidant vaqt davomida q = It miqdor zaryad o’tadi. SHuning uchun ulardagi kuchlanish U ga teng bo’lgan o’tkazgichdan I tok o’tganda t vaqt ichida
A= I Ut ish bajariladi.
Energiyaning saqlanish qonuniga ko’ra buning natijasi shundan iboratki, o’tkazgich turli shakldagi ekvivalent W energiya miqdori (issiqlik, mexanikaviy himoyaviy energiya ko’rinishida oldi va atrofidagi jisimlarga beradi, xususan agarQ –issiqlik qo’rinishida energiya ajralsa, u holda
Q = k I Ut
yoki Om qonuni asosan U = I R hisobga olinsa

Bunda R o’tkazgichning qarshiligi va k elektrenergiyaning issiqlik ekvivalenti, sistemadaish, energiya va issiqlik miqdorining umumiy o’lchov birligi Joul’ hisoblanadi. Agar elektr kattaliklari sistema birliklarida o’lchansa, issiklik esa kaloriya hisobida olinsa, u holda
k = 0,24 kal / j bo’ladi.
O’zgarmas tok I ning quvvati R qarshilikli o’tkazgichdan o’tayotganida:

SI sistemada1 vatt = 1 j/sek = 1 AV
1 kVt·soat = 10 Vt·soat =3,6·10⁶Vt·sek=3,6·10⁶ j
Sistemaning foydali ish koeffisienti deb
kattalik kamaytiladi. Bunda A_r – foydalanish (energiya), W_s – to’lasarflangan energiyava W_y – yo’qotilgan energiya.
Masala. E.YU.K.lari E=120 V bo’lgan ikkita manba parallel ulangan. Manbalar tashqi qarshilik R = 10 Om bilan yopilgan. Ichki qarshiliklari: r₁=0,5 Omva r₂=0,6 Om Manbalar zajimlaridagi kuchlanish va qanchalik miqdorda quvvat berishi topilsin.

Yechish:

E = 120 V

r1=0,5 Om

r2=0,6 Om

R = 10 Om

U=E─Ir



P₁=I₁²·r₁=113,2²·0,5=640 Vt
P₂= I₂²·r₂=112,1²·0,6=753 Vt