Elektr energiyani ishlab chiqarish uzatish va taqsimlash

(2.8-ilova)
Guruhlarga topshiriq:
Topshiriq:B/BX/B usulidan foydalanib mavzuni yoriting.

Bilaman	Bilishni xohlayman	Bilib oldim

(Izoh: O’quvchilar berilgan topshriqlarni doskaga chiqib tushuntirib va taqdimot qilib berishadi. )
(2.9-ilova)
Baholash mezoni
Guruhda ishlashni baholash jadvali

Guruh	Javobning aniqligi va toliqligi (2-5 ball)	Taqdim etilgan axborot yaqqolligi (2-5 ball)	Guruhning har bir a’zosi faolligi (2-5 ball)	Umumiy ball miqdori (2+3+4)	Baho (5/4)
1	2	3	4	5	6
1
2

Har bir guruh mezonlar bo’yicha ballarni jamlab, boshqa guruhlar chiqishini baholaydi. Guruh olgan baho guruhning har bir a’zosi bahosini belgilab beradi: 5 ball - «a’lo»; 4– «yaxshi»; 3 – «qoniqarli»; 2 ball – «qoniqarsiz».
Dars yakuni O’qituvchi o’tgan yangi mavzu bo’yicha tushunmagan savollarga javob beradi,darsni mustahkamlashdagi o’quvchilar javobini muhokama qilib, o’quvchilar bilimini baholaydi va darsni yakunlaydi.
(3.1-ilova )


Darsga faol ishtirok etgan o’quvchilarni o’qituvchi baholaydi

O`quvchilar faoliyatini baholash mezonlari

86-100 % 5 baho “a`lo”

71 - 85% 4 baho “yaxshi”

55 – 70% 3 baho «qoniqarli»

(3.2-ilova)
Uyga vazifa:

4. 
   Mustaqil ishga tayyorlanish
   
5. 
   Mavzu yuzasidan savollar tuzish
   
6. 
   Fanga oid yangiliklar yig’ish
   

3.3-ilova)

T/r	Foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati
1.	Gayibov T.Sh. Elektr tarmoqlari va tizimlari. – T.: VORIS-NASHRIYOT, 2010, 160 b.
2.	Ғойибов Т.Ш. Электр тармоқлари ва тизимлари. Мисол ва масалалар тўплами./Ўқув қўлланма. – Т.: ТошДТУ, 2006, 161 б.
3.	G’oyibov T.Sh. Elektr tarmoqlari va jihozlariga texnik xizmat ko‘rsatish, ishlatish va ta’mirlash. Kasb-hunar kollejlari uchun darslik. – T.: «ILM ZIYO», 2012. – 208 b.
4.	Gayibov T.Sh. Elektr tarmoqlari va tizimlari. – T.: VORIS-NASHRIYOT, 2010, 160 b.
5.	Ғойибов Т.Ш. Электр тармоқлари ва тизимлари. Мисол ва масалалар тўплами./Ўқув қўлланма. – Т.: ТошДТУ, 2006, 161 б.
	Internet saytlari.
1.	www.Ziyonet.uz
2.	arxiv.uz.com
3.	www.acm.timus.ru
4.	www.codeforces.ru

ELEKTR ENERGIYANI ISHLAB CHIQARISH, UZATISH, O‘ZGARTIRISH VA ISTE’MOL QILISH JARAYONLARINING


FIZIK ASOSLARI


20-Mavzu: Elektromagnit induksiyasi va Lens prinsipi
Reja:

• 
  . O‘zgaruvchan tokning asosiy parametrlari
  
• 
  Uch fazali sistemalar va ularning afzalliklari
  

Elektr energiyani ishlab chiqarish, uzatish, o‘zgartirish va iste’mol qilish jarayonlari muayyan fizik asoslarga ega bo‘lib, ularni bilish ushbu jarayonlarning mohiyatini mukammal tushunish, qurilma va uskunalarning tuzilishi va ishlash prinsiplarini yanada to‘liq tasavvur etish imkonini beradi. Shu sababli, ular bilan qisman tanishib o‘tamiz.

Elektr o‘tkazuvchi jism magnit maydonida harakatga keltirilsa (yoki aksincha, elektr o‘tkazuvchi jismga nisbatan magnit maydoni haraktga keltirilsa) shu o‘tkazgichda muayyan elektr yurituvchi kuch hosil bo‘ladi.

Faradiy o‘tkazgichlarda elektromagnit induksiya hodisasi natijasida elektr yurituvchi kuch paydo bo‘lish sababini magnit kuch chiziqlari vositasida tushuntirgan. Uning fikricha, o‘tkazgichni magnit kuch chiziqlari kesib o‘tishi natijasida unda elektr yurituvchi kuch (e.yu.k.) paydo bo‘ladi; kuch chiziqlari o‘tkazgichni qanchalik tez kesib o‘tsa, unda hosil bo‘luvchi elektr yurituvchi kuch ham shuncha ko‘p bo‘ladi.

Bu fikrni quvvatlash uchun u quyidagicha mulohaza qilgan.

O‘tkazgichda hosil bo‘ladigan elektr miqdori			q magnit kuch
chiziqlarining soni N ga to‘g‘ri proporsional va			o‘tkazgichning
qarshiligi r ga teskari proporsionaldir:
q	N	.	(5.1)
	r

Bu yerda manfiy ishora tok va magnit kuch chiziqlarining yo‘nalishlari o‘zaro qarama-qarshi ekanligini bildiradi. O‘tkazgich magnit maydonida harakatlanganda uni kesib o‘tuvchi kuch chiziqlarning soni vaqt o‘tishi bilan o‘zgaradi.
Demak, o‘tkazgichda hosil bo‘ladigan elektr miqdori ham o‘zgaradi, ya’ni o‘tkazgichda elektr toki hosil bo‘ladi. Buni miqdor jihatidan quyidagicha ko‘rsatamiz:

dq	1			dN
	i				.
dt		r		dt
dq	1			dN
	i				.
dt		r		dt

Tenglamaning ikkala tomonini r ga ko‘paytirsak
(5.2)

(5.3)

hosil bo‘lib, bu yerda ri e – elektr yurituvchi kuch. Demak,
e^dNdt .	(5.4)

ya’ni o‘tkazgichda induksiyalanuvchi e.yu.k. uning magnit kuch chiziqlarini kesib o‘tish tezligiga tengdir. Ko‘pgina olimlar elektromagnit induksiyasini miqdor jihatdan ifodalashga urinib ko‘rganlar. Masalan, Maksvell o‘tkazgichning berk konturi qamrab olgan magnit oqimini formulaga asos qilib olgan. Uning fikricha

e	dФ
	dt ^.	(5.5)

bo‘lib, induksiyalanuvchi e.yu.k. o‘tkazgich konturi qamrab olgan magnit kuch chiziqlari – magnit oqim Ф ning o‘zgarish tezligiga teng. Bu e.yu.k. qonuni deb ataladi.
Maksvellning bu ifodasi to‘g‘ri bo‘lishi uchun o‘tkazgich konturi doimo berk bo‘lishi shart. Shunga ko‘ra Faradey ifodasi Maksvell ifodasiga nisbatan umumiyroqdir.
ri ^dN_dt .
.1-rasm. O‘tkazgichni magnit maydonida harakati: a) – o‘tkazgichni magnit maydoniga kiritilishi; b) – kuch chiziqlari o‘tkazgichni chetlab utishi; d) – yangi magnit kuch chiziqlarini paydo bo‘lishi.

Elektromagnit induksiya hodisasi tufayli o‘tkazgichda e.yu.k. paydo bo‘lish sababini kuch chiziqlari vositasida tushuntirish mumkin (5.1 a,b,d-rasm). Biror o‘tkazgich magnit maydonida harakatlansa, uning kuch chiziqlari shaklini o‘zgartira boshlaydi (5.1a-rasm). Kuch chiziqlari o‘tkazgich orqali o‘tmasdan, balki uni chetlab o‘tadi (5.1b - rasm), egilib, provardida magnit halqasini hosil qiladi – yangi magnit kuch chiziqlari paydo bo‘ladi (5.1d -rasm).

5.2-rasm. O‘ng qo‘l qoidasi.
Bu yangi magnit halqasi induksiyalangan elektr yurituvchi kuch

hosil qilgan tokka bog‘liqdir.

Induksiyalangan e.yu.k. yo‘nalishini belgilash uchun turli qoidalar yapatilgan. Bular ichida eng qulayi o‘ng qo‘l qoidasidir (5.2-rasm). O‘ng qo‘lning to‘rtta barmog‘i to‘g‘ri, bosh barmoq esa shu barmoqlargi perpen-dikular qilib yoziladi. Qo‘lning kafti magnit kuch chiziqlari tik

tushadigan qilib magnit

maydoniga kiritiladi. Shunda bosh barmoq o‘tkazgichning harakat yo‘nalishi bo‘ylab tutilsa, yozilgan to‘rt barmoq induktivlangan e.yu.k.ning yo‘nalishini ko‘rsatadi.
Elektromagnit induksiya hodisasi doimo elektromagnit kuch hosil qiladi. O‘tkazgich harakat qilayotganida (yoki, aksincha, o‘tkazgichga nisbatan magnit kuch chiziqlari harakatlanayotganda) qurshab olgan magnit kuch chiziqlari o‘zgarishga intilsa, induksiyalangan tokning magnit oqimi bunga to‘sqinlik qiladi.

Boshqacha qilib aytganda, inersiya hodisasi singari asosiy magnit maydoni o‘zining dastlabki holatini saqlashga intiladi; biror ta’sir uning dastlabki holatini o‘zgartirishga intilsa, u elektromagnit kuch ko‘rinishida to‘sqinlik qiladi. Bu hodisani birinchi bo‘lib Lens kashf etganligi va ifodalaganligi sababli u Lens elektromagnit inersiya prinsipi deb

5.3-rasm. Chap qo‘l qoidasi. _ataladi.

Elektromagnit induksiyasi ro‘y berganda hosil bo‘ladigan elektromagnit kuchning yo‘nalishi chap qo‘l qoidasi (5.3 -rasm) bilan belgilanadi. Chap qo‘l qoidasining o‘ng qo‘l qoidasidan farqi shuki, elektromagnit hodisasida elektromagnit kuch (mexanik kuch) uni harakatga keltiruvchi kuchga teskari yo‘nalgan bo‘ladi.

83

O‘zgaruvchan tokning asosiy parametrlari

Texnikada o‘zgaruvchan tok keng ishlatiladi, chunki uni ishlab chiqarish va ishlatish qulay. Kengroq ma’noda aytilganda, yo‘nalishi va miqdori jihatidan o‘zgaradigan har qanday tok o‘zgaruvchan tok deb ataladi. Ammo elektrotexnikada, ko‘pincha, davriy o‘zgaruvchan toklar o‘zgaruvchan tok deb ataladi. Ular ichida eng oddiysi va qulayi sinusoidal toklardir. Quyida o‘zgaruvchan tokka oid bir nechta tushunchalarni keltiramiz.

Bizni qiziqtirgan hoisalarda magnit oqimi, e.yu.k. va tok o‘zgaruvchandir. Ularning har daqiqada o‘zgarib turuvchi qiymatlari ( f , e , i ) oniy qiymat deb ataladi. Shu oniy qiymatlar ichida eng kattasi

( Ф_m , E _m , I_m ) maksimal qiymat yoki amplituda qiymati deyiladi. Oniy

qiymatlar vaqt davomida o‘zgarib turadi. Bu o‘zgarish burchagiga bog‘liq va t bo‘lib, u faza deb ataladi.

Burchak tezligi har sekundda o‘tilgan burchakni ko‘rsatganligi uchun _t bilan ifodalanadi.

Davriy o‘zgaruvchan tok barcha hollarni o‘tib chiqishi uchun ketgan vaqt davr deb ataladi va u sekund birligida o‘lchanadi. Davrga teskari miqdor – bir sekundda necha davr o‘tganini ko‘rsatadi va chastota deb ataladi:

f	1	.	(5.6)
	T

Chastota gerslarda o‘lchanadi.

Shularni nazarda tutsak, sinusoidal e.yu.k. va tok quyidagicha ifodalanadi:

e E m Sin t E m Sin		2					t E m Sin 2 ft .		(5.7)
	2		T
i I m Sin t I m Sin				t I m Sin 2 ft .				(5.8)
	T

Analitik ravishda yozilgan magnit oqimi, e.yu.k. va tok ifodalarini grafik ravishda dekart koordinatalarida ko‘rsatsak, sinusoida va kosinusoidalar hosil bo‘ladi (5.4-rasm).

84

5.4-rasm. Magnit oqimi, e.yu.k. va tok ifodalarini grafik ravishda dekart koordinatalarida tasviri.

Elektr zanjridan o‘tuvchi sinusoidal tok unda muayyan ta’sirlarni vujudga keltiradi, masalan, issiqlik hosil qiladi. Elektr zanjiridan o‘tayotgan o‘zgaruvchan tok hosil qilgan ta’sirni o‘zgarmas tok ta’siri bilan taqqoslasak, o‘zgaruvchan tokning effektiv (ya’ni ta’sir etuvchi) qiymati kelib chiqadi.

Zanjirdan tok o‘tayotganda bir davr T ichida bajargan ishni (masalan, hosil qilinuvchi issiqlik energiyasini) aniqlash kerak deb faraz qilaylik. O‘zgarmas tok o‘tayotganda chiqargan issiqlik miqdori Joul-Lens qonuniga muvofiq

Q 0,24I ^2 rT ;

(5.9)

bo‘ladi.
O‘zgaruvchan tok o‘tayotganda (shu muddatda) chiqaradigan issiqlik miqdorini

T
Q1 0,24R i ^2 dt ;	(5.10)
0

integrali orqali aniqlash mumkin. O‘zgarmas tok bilan o‘zgaruvchan tok ta’siri bir-biriga teng bo‘lsa, Q Q₁ bo‘ladi. Demak,

		T
0,24 I ^2 rT 0,24R i ^2 dt ;			(5.11)
Bundan		0
	1	T
I		i ^2 dt .	(5.12)
	T
		0
		85

ekanligini topish qiyin emas. Topilgan I o‘zgaruvchan tokning effektiv qiymati deb ataladi. Demak, ta’siri shu muddat ichida o‘tuvchi o‘zgaruvchan tok ta’siriga ekvivalent bo‘lgan o‘zgarmas tok miqdori o‘zgaruvchan tokning effektiv qiymati bo‘ladi.

Sinusoidal tokning effektiv qiymati ifodasini hosil qilish uchun

(5.12) formuladagi toknig oniy qiymati o‘rniga								i I m S in t ni
qo‘yamiz va bunda	Sin ^2 t		1			(1 Cos 2 t)	ekanligini	ko‘zda tutamiz.
		2
Natijada quyidagi tenglik kelib chiqadi.
	I	I m
		2 ^.						(5.13)

Binobarin, sinusoidal tokning effektiv qiymati uning maksimal qiymatidan 2 marta kichikdir. Sinusoidal e.yu.k.ning effektiv qiymatini topganimizda ham shu singari

E	E m
	2 ^.	(5.14)

hosil bo‘ladi.