3-Mavzu Asosiy elektr kattaliklar (zaryad, tok, kuchlanish, energiya, quvvat) va ularning o‘zaro munosabatlari. Elektr sxemaning asosiy passiv elementlari

Bu yerda potensial energiya w elektr zanjirining berilgan nuqtasidan nol potentsialli nuqtaga o‘tganda zaryad sarf qiladigan energiyaga teng.

Elektr kuchlanish - bu elektr zanjiridagi ikki nuqta orasidagi potentsiallar farqidir
(2.1.4)
bunda U- volt (V), va 1- va 2-nuqtalar potensiallari (V).
O‘tkazgichda uzluksiz ravishda elektr toki mavjud bo‘lishi uchun maxsus qurilma bo‘lishi va uning ichida hamma vaqt turli nomli zaryadlar ajralib turishi, hamda musbat zaryadlar A uchiga, manfiy zaryadlar esa B uchiga ko‘chib turishi zarur. Bunday qurilmani tok manbai deyiladi. Tok manbaida zaryadlarni ajratuvchi kuchlar elektrostatik xarakteriga ega bo‘lmasligi kerak, chunki elektr kuchlar turli nomli zaryadlarni ajratmaydi, balki faqat birlashtirishi mumkin. Shuning uchun tok manbaida zaryadlarni ajratuvchi kuchlar begona, ya`ni tashqi kuchlar deb yuritiladi. Tok manbalarida zaryadlarni ajratish jarayonida mexanik, kimyoviy, ichki va boshqa turdagi energiyalar elektr energiyasiga aylanadi. Masalan, o‘zgarmas tok generatorida bu kuchlar magnit maydon energiyasi va yakorning aylanishidagi mexanik energiya, elektrofor mashinasida mexanik energiya, termoelementda ichki energiya, akkumulyator va galvanik elementda kimyoviy reaktsiyalar energiyasi, yarimo‘tkazgichli fotoelementda yorug‘lik energiyasi hisobiga hosil qilinadi. Shunday qilib, tok manbai o‘tkazgichning A va B uchlarini uzluksiz ravishda har xil nomli zaryadlar bilan ta`minlab turadi. Ammo tok manbai ichida zaryadlarning ajralishiga, birinchidan, musbat qutbdan manfiy qutbga yo‘nalgan ichki elektr maydoni va ikkinchidan tok manbai ichida ionlarni harakatiga elektrolitning (yopishqoqligi) qarshiligi to‘sqinlik qiladi. Shu tariqa tashqi elektr ajratuvchi kuchning bajargan ishi tok manbai ichidagi elektr maydoni kuchlariga qarshi bajariladi, u holda kattalik tok manbaining elektr yurituvchi kuchi deyiladi.
(2.1.5)
U quyidagicha tariflanadi: tok manbaining elektr yurituvchi kuchi (E.Yu.K.) tashqi kuchlar ta`sirida birlik musbat zaryadni manbani o‘z ichiga olgan berk zanjir bo‘ylab ko‘chirishda bajarilgan ish bilan xarakterlanadi.
Xalqaro birliklar sistemasida EYuK birligi qilib volt (V) qabul qilingan: 1V - shunday tok manbaining EYuK, u manbani o‘z ichiga olgan berk zanjir bo‘ylab 1C zaryadni ko‘chirishda 1J ish bajariladi. Ochiq zanjirdagi tok manbaining EYuK manbaning qutblaridagi potentsiallar farqiga teng:
(2.1.6)
Tashqi elektr zanjiri bilan tutashtirilgan tok manbai qutblaridagi potentsiallar ayirmasi tok manbaining kuchlanishi deyiladi.
Yopiq zanjir uchun, birinchidan, kulon kuchlari ta`sirida birlik musbat zaryadni A dan B gacha ko‘chirishda bajarilgan ish, shu ikki nuqta orasidagi potentsiallarning farqi (_A - _B) ga teng. Ikkinchidan, tashqi kuchlar ta`sirida birlik musbat zaryadni zanjirning tekshirilayotgan qismida ko‘chirishda bajarilgan ish zanjirning shu qismidagi manbaining EYuK - E<sub>AB</sub> ga teng. Shuning uchun kuchlanish quyidagiga teng bo‘ladi:
(2.1.7)
Agar bo‘lsa, bo‘ladi. Kuchlanish ham, xuddi EYuK kabi volt (V) da o‘lchanadi.
Agar U kuchlanish ta`sirida q elektr zaryadi zanjir kesimidan o‘tsa, bu holda bajarilgan elementar ish yoki qabul qiluvchiga tushadigan energiya:
(2.1.8)
Ushbu formulada aniqlangan energiya manbai tomonidan yetkazib beriladi va qabul qilgichda iste`mol qilinadi, ya`ni boshqa turdagi energiyaga aylanadi, masalan, uning bir qismi elektron elementlarning elektr va magnit maydonlari energiyasiga aylanadi.
Zanjirga kiradigan energiyaning o‘zgarishi tezligining oniy qiymati quyidagiga teng bo‘ladi va quvvat deb yurutiladi:
(2.1.9)
t₁ dan t₂ gacha bo‘lgan vaqt oralig‘ida qabul qiluvchiga berilgan energiya quyidagi integral bilan ifodalanadi:
(2.1.10)
Elektr zanjiri - bu elektr toki uchun yo‘lni tashkil etuvchi qurilmalar va obyektlar to‘plamidir. Elektr zanjiri elementlari aktiv va passiv elementlarga ajratiladi.
Zanjirning passiv elementlari qatoriga rezistorlar, kondensatorlar va induktivliklar kiradi.