Toshkent davlat transport universiteti “Elektrotexnika” kafedrasi

Elektr zanjiri deb manbalar va ularga ulangan iste'molchilarning yigindisiga aylanadi, bu zanjirdan ma'lum tok oqib utadi. Elektr zanjirlaridagi elektromagnitaviy jarayonlar tok, kuchlanish, elektr yurituvchi kuch (EYuK) qarshilik (o'tkazuvchanlik), induktivlik, sigim kabi tushunchalar orqali ifodalanadi. Zanjirlardagi tok ikki xil o'zgaruvchan yoki o'zgarmas bo'lishi mumkin. Shuningdek nosinusoidal tok deb ataluvchi elektr toklari ham mavjud bo'lib bunday zanjirlarni keyinroq ko'ramiz.

Vaqt davomida son qiymati va yo'nalishi o'zgarmaydigan tok- o'zgarmas tok deb ataladi. Ya'ni bunda zaryad tashuvchilar (elektronlar) bir tomonga xarakatlanadi. O'zgarmas elektr tokida tok kuchi, kuchlanish, EYUK va qarshilik kabi parametrlar o'zaro bog'langan bo'ladi, shu bog'lanishni urganish elektr zanjirlarida muxim rol o'ynaydi. Xalqaro birliklar sistemasida (SI) tok kuchi- Amper (A), kuchlanish- Volt (V), qarshilik- Om va o'tkazuvchanlik- simens (Sm) deb qabul qilingan. Bu birliklar orasida tok kuchi va kuchlanishni bog'lanishi muxim xususiyatga ega va buni voltamper xarakteristika deb ataladi. Agar elektr zanjiri, yoki elementning voltamper xarakteristikasi to'g'ri chiziqdan iborat bo'lsa bu zanjir yoki element chiziqli deb ataladi.

Masalan aktiv qarshilik Rρ ^ , bu yerda (ρ -solishtirma qarshilik, Ls

uzunlik, S-simning kesim yuzasi. Om qonunga ko'ra bu qarshilikdan o’tayotgan tok kuchi I=^U , yoki JgU

R

(g- o'tkazuvchanlik) bo'lgani uchun aktiv qarshilik chiziqli element bo'lib, aktiv qarshiliklardan tuzilgan zanjir ham chiziqli elektr zanjiri bo'ladi. Agar elementning voltamper xarakteristikasi egri chiziqdan iborat bo'lsa (masalan diod, termorezistor va xakoza) bunday element nochiziqli element, bunday elementli elektr zanjiri nochiziqli zanjir deb ataladi.

Elektr zanjirlarini hisoblashda tugun va kontur tushunchalari ko'p ishlatiladi. Kontur halqa so'ziga mos bo'lib elektr zanjirida tokning yopiq halqa hosil qilgan yulini bildiradi. Tugun esa elektr zanjirlarida tarmoqlanish nuqtalarini bildiradi, boshqacha aytganda uch va undan ortiq simlarning o'zaro tutashgan joyi tugun deb ataladi. Konturda ikki tugunning oraligi tarmoq deb yuritiladi va tarmoqda elementlar ketma-ket joylashgan bo'ladi.

Rasm-1.1 da keltirilgan tarmoqlangan zanjirda A va V nuqtalar tugunlar deyiladi. Zanjirda 3 ta kontur mavjud ER₁R₂r-chap kontur, R₂ A R₃ B ungdagi va

E R₁ A R₃ B r tashqi kontur, tarmoqlar esa uchta bo'lib A, B tugunlarga nisbatan olinadi. 1-tarmoqda E, r, R, elementlar mavjud 2-tarmoqda R₂, 3-tarmoqda R₃ qarshiliklar mavjud.

Zanjirni biror qismidagi kuchlanishni topish uchun shu qism uchlaridagi potensiallar ayirmasi hisoblanadi, masalan 2.2-rasmda R₂ qarshilikdagi U₂ kuchlanish A va B tugunlar

Расм-1.1 orasidagi potensiallar ayirmasiga teng,

U_АВ_А-_В yoki Om qonuniga ko'ra R₂

qarshilikdagi kuchlanish U₂_A-_BI₂·R₂

Tarmoqda iste'molchidan tashqari EYuK manbasi ham bo'lishi mumkin, bunda potensiallar farqini hisoblashda EYuK ni yo'nalishi va tarmoqdagi tok yo'nalishini bilish kerak. Potensial doimo tok yo'nalishi bo'yicha kamayib boradi, agar EYuK tok yo'nalishi bilan bir xil bo'lsa EYuK manfiy ishora bilan, aksincha bo’lsa musbat ishora bilan olinadi. Masalan: 1.1-rasmda A va B tugunlar orasidagi potensiallar farqini E R₁ tarmoq bo'yicha hisoblash mumkin, ya'ni: U_АВ _А-_В  IrIR₁-Е.

Bunda tok yo'nalishi konturda soat strelkasi yo'nalishida deb hisobladik.

Elektr zanjirida asosiy elektr kattaliklar tok kuchi, kuchlanish, qarshilik (o'tkazuvchanlik) kabi parametrlar Om va Kirxgof qonunlari orqali o'zaro bog’langan. Zanjirdagi (Rasm-1.1) dagi R1 dan o'tayotgan tok kuchi A va V tugunlar orasidagi kuchlanishga to'g'ri proporsional va R₂ ga teskari proporsional, ya'ni: I^{U AB}

R₂

Bu munosabat zanjirni bir qismi uchun Om qonunini ifodalaydi, chunki u zanjirning biror bir qismidagi tokni aniqlaydi va bunda shu qismlar qarshiligi katnashadi. O'tkazgichlarni ketma-ket va parallel ulash koidalariga ko'ra R₂ va R₃ qarshiliklar o'zaro parallel ulangan bo'lib, ularning birgalikdagi qarshiligi quyidagicha aniqlanadi:

1  1  1 yoki R23 R2  R3