Urganch davlat universiteti texnika fakulteti «transport tizimlari»

Reja

1. 
   Kirish
   
2. 
   Elektr zanjirining asosiy qonunlari
   
3. 
   Manba va istemolchi qismlaridagi kuchlanishlar
   
4. 
   Elektr tokining ishi va quvvati
   
5. 
   Elektr tokining issiqlik ta’siri
   
6. 
   Elektr zanjirida quvvatlar muvozanati
   

Tayanch so‘z va iboralar: elektroenergetika, elektr energiyasi, iste’molchi, Respublika energetika tizimi, GES, IES, birlashgan energetika tizimi, O‘zbekiston olimlari, elektr zanjiri, zanjir elementlari, manbalar, iste’molchilar, o‘zgarmas tok, davriy, sinusoidal, nosinusoidal, chizig‘iy va nochizig‘iy elementlar, VAX, elementlarning parametri, passiv elementlar, sxema, ideal elementlar, kontur, parallel bog‘lanish.

1.1. Kirish

Elektrotexnika keng ma’noda elektr va magnit hodisalaridan amaliy maqsadda foydalanish usullarini o‘rganadigan fandir. Elektrotexnika ko‘pincha, masalalar kompleksini o‘rganadi va bir qator sohalarga bo‘linadi. Elektrotexnikaning muhim sohalaridan biri elektroenergetika bo‘lib, u elektr energiyasini boshqa turdagi energiyalardan ishlab chiqarish, energiyani uzoq masofalarga uzatish, uni iste’molchilar orasida taqsimlash, hamda elektr energiyasini energiyaning boshqa turlari - mexanik, issiqlik, kimyoviy va boshqa energiyalarga aylantirish masalalarini ko‘rib chiqadi.
O‘zbekiston energetika tizimida umumiy o‘rnatilgan quvvati 11,3 mln. kVt bo‘lib, 37 ta issiqlik va gidravlik elektr stansiyalarda yiliga 55 mlrd. kVt · soat dan ortiq elektr energiyasi ishlab chiqarish imkoniyatiga ega.
Respublika energetika tizimining barcha kuchlanishlardagi elektr tarmoqlarining umumiy uzunligi qariyb 228 ming km ni tashkil qiladi. Bundan 220 kV ligi 5,5 ming km, 500 kV ligi 1,7 ming km. Respublika energetika tizimida 60 mingga yaqin kishi ishlaydi.
Respublika bo‘yicha elektr energiya ishlab chiqarish, 1940 y – 481,4; 1980 y - 33930,4; 1995 y - 47429,4 mln. kVt · soat ni tashkil etadi. 1930 yillar boshida CHirchiq-Bo‘zsuv GES lari kaskadi barpo etildi, 1943 yilda xalq hashari bilan Sirdaryoda Farxod GES (quvvati 126 MVt) qurilishi boshlanib, 1948 yilda birinchi navbati foydalanishga topshirildi. 60-70 yillarda tabiiy gaz negizida qator stansiyalar va Angren ko‘mir koni bazasida ishlaydigan Davlat rayonlashgan elektr stansiya - DRES (GRES) ning ishga tushirilishi energetika quvvatini a ncha yuqoriga oshirdi. Elektr energiya ta’minotini uzluksiz va iqtisodiy tejamli olib borish maqsadida Birlashgan energetika tizimlari yaratila boshlandi. 1980 yilda O‘rta Osiyo birlashgan energetika tizimi yaratilib, umumiy quvvati 25 mln. kVt ni tashkil etadi.
O‘zbekiston energetika tizimida elektr energiya ishlab chiqarishda 27 GES lar ishtirok etadi. Ulardagi o‘rnatilgan quvvat 1420 MVt ni tashkil etadi. 1995 yilda ularda 6331,2 mln. kVt · soat elektr energiyasi ishlab chiqarildi. Masalan, CHorvoq GES (CHirchiq daryosi) - 620,5 MVt, Xo‘jakent GES - 165 MVt, G‘azalkent GES - 120 MVt, Farxod GES - 126 MVt.
O‘zbekistonda radioelektronika va elektrotexnika sanoati 1945 yillarga kelib shakllandi, masalan, Toshkent kabel zavodi, Toshkent radio-lampa zavodi, CHirchiq transformator zavodi, Toshkent elektrotexnika zavodi, Mikond zavodi va boshq. Mustaqillik yillarida bir qancha yirik ko‘shma korxonalar ishga tushirilib, radio-teleapparatlar, payvandlash mashinalari va sh.k. boshqa ma’sulotlar ishlab chiqarish yo‘lga qo‘yildi.
O‘zbekistonda elektrotexnika fanining rivojlanishiga O‘zbekiston olimlari, akademiklar: Fozilov X.F., Hamidxanov M.Z., Abdullaev J.A., YUsupbekov N.R.lar katta hissa qo‘shdilar. FA muxbir a’zosi Raximov ofir Raximovich elektrotexnikaning ilmiy maktabini tashkil etib bir qator etuk olimlar etishib chiqishiga ra’barlik qildi. T.f.d., prof. Karimov A.S. ko‘p yillar davomida TDTU «Elektrotexnika» kaf.mudiri bo‘lib elektrotexnika sohalarida bir qancha shogirdlar tayyorladi va o‘zbek tilida darsliklar, o‘quv qo‘llanmalar chop ettirdi.
Har qanday elektr zanjiri o’zaro simlar bilan biriktirilgan bitta yoki bir nechta elektr energiyasi manbalaridan va iste’molchilaridan iborat bo’ladi. Shuning uchun elektr zanjiri deb, elektr tokini hosil qiluvchi va uning oqib o’tishini ta’minlash uchun berk yo’l hosil qiladigan qurilmalar yig’indisiga aytiladi.



Elektr zanjirlarini shartli belgilar yordamida tasvirlash elektrik sxema deb ataladi. Oddiy elektr zanjirining sxemasi 1.1-rasmda ko’rsatilgan. Elektr zanjiri asosan, elektr energiyasining manbai - E, elektr energiyasining iste’molchisi (yuklama) birlashtiruvchi simlar (masalan, elektr uzatish liniyasi) va zanjirni ulab-uzish uchun moslama (ulagich) - U kabi elementlardan tashkil topgan.

Zanjirdan tok uzluksiz o’tib turishini asosiy sharti uning tarkibida elektr energiyasi manbaining bo’lishidir. Elektr energiyasining manbaida energiyaning boshqa turlari elektr energiyasiga aylantiriladi. Masalan, elektr mashina generatorlari bug’, gaz yoki gidravlik turbinalarning mexanik energiyasini, galvanik elementlar va akkumulyatorlar ximiyaviy jarayonlar energiyasini, termoelementlar va magnitogidrodinamik generatorlar issiqlik energiyasini, turli fotoelementlar yorug’lik energiyasini elektr energiyasiga aylantiradi. Elektr energiyasini hosil qiluvchi turli manbalarning shartli belgilanishi 1.2-rasmda ko’rsatilgan. a - EYuK, b - gal’vanik elementlar yoki akkumulyator batareyalari, g - termoelementlar, d-fotoelement, e - o’zgarmas tokning elektr mashina generatori, j - o’zgaruvchan tokning elektr mashina generatori. Bular elektr yurituvchi kuchlari - E, ichki qarshiligi – r₀, nominal toki - I_nom va boshqa kattaliklari bilan bir-birlaridan farq qiladi.
Elektr energiyasini iste’molchilarga uzatish elektr liniyalari orqali amalga oshiriladi. Elektr energiyasini energiyaning boshqa turlari (mexanik, issiqlik, ximiyaviy, yorug’lik va h.) ga aylantirib beruvchi moslamalar (elektr dvigatellari, elektr pechlar, elektrolazerlar, elektr yoritish asboblari va b.) elektr iste’molchilar deyiladi. 1.3-rasmda ko’rsatilgan elektr zanjirida elektr energiyasining manbai (akkumulyator) mazkur zanjirning ichki qismini iste’molchi (yuklama) - R_n, ampermetr-A, ulagich - U, birlashtiruvchi sim (yoki liniya) zanjirning tashqi qismini (ya’ni, tashqi zanjirni) tashkil etadi. Ulagich U ulanganda berk zanjir (kontur) hosil bo’lib, zanjirdan elektr toki o’ta boshlaydi. Uning qiymatini ampermetr yordamida o’lchash mumkin. Zanjirdan o’tayotgan elektr tokining qiymati yoki kuchi o’tkazgichning ko’ndalang kesimidan vaqt (t) birligi ichidan o’tgan elektr zaryadlarining miqdori – q bilan aniqlanadi, ya’ni tok kuchi zaryadlarning harakat tezligiga proportsional kattalikdir:
.
Agar zanjirdan o’tayotgan tokning yo’nalishi va qiymati vaqt davomida o’zgarmas bo’lsa, bunday tok o’zgarmas tok deyiladi va quyidagicha ifodalanadi:
(1.1)
Xalqaro birliklar sistemasi (SI) da elektr tokining o’lchov birligi sifatida amper qabul qilingan. O’tkazgichning ko’ndalang kesimidan bir sekund davomida bir kulon elektr zaryadlari o’tgandagi tok kuchi bir amperga teng bo’ladi:
1 Amper yoki 1A
Metallarda elektr toki manfiy ishorali zaryadlarning (elektronlarning) harakatidan iborat bo’lsa, elektrolitlarda esa musbat ham manfiy ishorali zaryadlarning (ionlarning) o’zaro qarama–qarshi yo’nalishdagi harakatlaridan iborat. Shunga ko’ra, o’tkazgichlarda tokning shartli yo’nalishini qabul qilish muhim ahamiyatga ega. Bu yo’nalish uchun musbat zaryadlarning harakat yo’nalishi qabul qilingan. Manbaning (generator, akkumulyator va b.) elektr yurituvchi kuchi tufayli uning qismalarida ma’lum potentsiallar farqi yuzaga keladi. Potentsiali yuqori bo’lgan qismani musbat deb, uni “Q” ishora, potentsiali past bo’lgan qismani manfiy “_” ishora bilan belgilash qabul qilingan. Manbada (ichki zanjirda) elektr tokining yo’nalishi “-“ ishoradan “Q” ishoraga, ya’ni quyi potentsialli nuqtadan yuqori potentsialli nuqtaga yo’naladi. Tashqi zanjirda esa aksincha “Q” ishoradan “-“ ishoraga, ya’ni yuqori potentsialli nuqtadan quyi potentsialli nuqtaga yo’naladi.
Elektr zanjirida harakatlanayotgan zaryadga o’tkazgich muhit ma’lum qarshilik ko’rsatadi. Mazkur qarshilik o’tkazgichning elektr qarshiligi deyilib, quyidagi formula bo’yicha aniqlanadi:
, (1.2)
bu erda: p- o’tkazgichning solishtirma qarshiligi, Om.m; – o’tkazgichning uzunligi, m; S – o’tkazgichning ko’ndalang kesim yuzasi, m².
SI sistemasida o’tkazgichning elektr qarshilik birligi uchun Om qabul qilingan. Qismlarida 1 volt kuchlanishi bo’lgan holda, 1 amper tok kuchi hosil qilgan o’tkazgichning qarshiligi 1 Om deb hisoblanadi, ya’ni . Amalda qarshilikning nisbatan katta birliklari kiloom (kOm) va megaom (MOm) dan ham foydalaniladi.
Ayrim hollarda elektr qarshiligi o’rniga (qarshiliklari parallel ulangan zanjirlar o’rganilganda) unga teskari bo’lgan kattalik o’tkazuvchanlikdan foydalaniladi, ya’ni
Gq . (1.3)
Solishtirma qarshilikka teskari kattalik solishtirma o’tkazuvchanlikdir:

Elektrotexnikada turli maqsadlar uchun tayyorlanadigan simlar uchun ishlatiladigan asosiy material nisbatan yuqori solishtirma o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan metallardir (mis, alyuminiy, po’lat). Shuningdek, mazkur metallarning qotishmalari (manganin, konstantin, nixrom va b.) dan ham keng foydalaniladi.