Mavzu 1 : Elektr energetika tizimlarining elementlari. Elektr energetika tizimi va tarmoqlari holatlari va unda kechadigan jarayonlar. Elektr energetikaning asosiy masalalari va ularni kompyuterda yechishni tashkil etish

Elektr zanjirlarida potentsialning taqsimlanishi. Potentsial diagramma
Potentsial diagramma deganda qandaydir zanjir qismi bo`ylab yoki yopiq konturda potentsialning taqsimlanish grafigi tushuniladi. Abtsissa o`qi bo`ylab ixtiyoriy tanlangan nuqtaga nisbatan konturni qarshiligi qo`yiladi, ordinata o`qi bo`yicha potentsial qo`yiladi. Zanjir qismidagi har bir nuqta yoki yopiq konturdagi har bir nuqta potentsial diagrammadagi nuqtaga mos keladi.
Elektr zanjirlarida ikki nuqta orasidagi potentsialni bilish muhimdir.
Ikki nuqta orasidagi potentsiallar farqi deganda shu nuqtalar orasidagi elektr kuchlanishiga aytiladi. Berilgan nuqtani elektr patentsiali deb ixtiyoriy tenglangan nuqtaga nisbatan elektr patentsiallar farqiga aytiladi.
Potentsialning o`lchov birligi kuchlanish [V] volt bo`lib, [(] harfi bilan belgilanadi. Potentsiallar farqi
<sub>1</sub> - <sub>2</sub> =Δ<sub>12</sub> = U<sub>12</sub>
Potentsial diagramma qurish usulini misolda ko`ramiz.
Potentsial diagrammada tik (vertikal) qism ichki qarshiligi nolga teng bo`lgan EYUK mos keladi. Egilish qismiga qarshiliklardagi kuchlanishlar tushuvi mos keladi. Eslatma, qarshiliklardagi egilish burchagi shu qismni xarakterlaydi. Masalan, 31 qism uchun (19- rasm).

Elektr zanjirida quvvatlar balansi.
Energiyani saqlanish qonuniga asosan bir kattalikning o`zida manbalar va iste'molchilar uchun energiyani o`zgarish tezliklarini tengligini isbotlash mumkin.
Elektr zanjiridagi barcha manbalarning (aktiv elementlar) oniy quvvatlarining algebraik yig`indisini shu zanjirdagi iste'molchilar (passiv elementlar) oniy qiymatlari algebraik yig`indisiga tengligi quvvatlar balansi deb nomlanadi:
R_m = R_is
Quvvatlar balansi har qanday tuzilishdagi chiziqli va nochiziqli,istalgan rejimdagi elektr zanjirlari uchun o`rinlidir.
Energiyani saqlanish qonuniga asosan vaqt birligi ichida sxema qarshiliklaridagi ajralib chiqayotgan issiqlik miqdori shu vaqt ichida manbalar berayotgan energiyaga teng bo`ladi.
Agar EYUK manbasi orqali o`tayotgan tok I , EYUK yo`nalishi E bilan mos bo`lsa, u vaqtda EYUK manbasi zanjirga vakt birligi ichida E I ko`paytma quvvatlar balansi (energetik balans) ga musbat ishora bilan kiradi. Agar I tokni yo`nalishi EYUK E ga qarama-qarshi bo`lsa, EYUK manbasi energiya bermaydi balki, u energiya qabul qiladi (masalan akkumuliyatorni zaryadlash) va E I ko`paytma quvvatlar balansiga manfiy ishora bilan kiradi.
Quvvatlar (energetik) balansi tenglamasi faqat EYUK manbalari energiya bilan berganda quyidagicha bo`ladi.
E I = I² R
Agar elektr sxemaga EYUK manbalaridan tashqari, tok manbalari ham energiya bersa, ya'ni alohida tugunlardan tok manbalaridan tok kelsa va shu tugunlardan tok ketsa, quvvatlar balansi tenglamasini tuzganda tok manbalari borayotgan energiyani hisobga olish kerak. Masalan, sxemani a tuguniga tok manbasidan I_k tok kelyapdi va v tugundan shu tok ketyapdi. Tok manbasi berayotgan quvvat U_av I_k ga teng bo`ladi. Sxema tarmoqlaridagi kuchlanish U<sub>av</sub> va toklar, tok manbasi berayotgan tokni e'tiborga olgan holda hisoblangan bo`lishi kerak.
Quvvatlar (energetik) balans tenglamasining umumiy ko`rinishi
E I + U<sub>av</sub> I<sub>k</sub> = I<sup>2</sup> R
Aktiv elementlarning quvvati musbat , agar E I > 0 (energiya manbalar), quvvati manfiy, agar E I < O (energiya istemolchilari).
Aktiv elementlar, tokning musbat yo`nalishi EYUK yo`nalishi (E manba) bilan mos tushsa energiya manbasi hisoblanadi. Aktiv elementlar, tokning musbat yo`nalishi EYUK (E manba) yo`nalishiga qarama-qarshi bo`lsa, elektr energiya iste'molchilari hisoblanadi, chunki ularni quvvati manfiy bo`ladi.
R₂ = - E₂ I₂< O