Elektr kattaliklari: kuchlanish, tok, quvvat, doimiy va o‘zgaruvchan tok
Bu dars elektrning eng asosiy kattaliklariga kirish hisoblanadi. Kuchlanish, tok va qarshilik nima ekanini, Om qonuni qanday ishlashini, doimiy tok o‘zgaruvchan tokdan nimasi bilan farq qilishini, qutblanish (polyaritet) nima uchun kerakligini hamda quvvatning kuchlanish va tok bilan qanday bog‘liqligini ko‘rib chiqamiz.
Mundarija
- 1. Elektr toki va Om qonuni
- 2. Doimiy va o‘zgaruvchan tok, polyaritet
- 3. Quvvat
- 4. O‘zingizni tekshirish uchun savollar
Elektr toki va Om qonuni
Sodda qilib aytganda, elektr toki — bu zanjir bo‘ylab elektr zaryadlarining harakatidir. Tok paydo bo‘lishi uchun ikki narsa kerak: kuchlanish manbai va yopiq (uzilmagan) zanjir.
Kuchlanish manbaning zaryadni qanchalik kuch bilan “itishini” ko‘rsatadi. O‘lchov birligi — volt (V).
Tok zanjirdan amalda qancha tok o‘tayotganini bildiradi. O‘lchov birligi — amper (A).
Qarshilik o‘tkazgich yoki qurilma tok oqimiga qanchalik to‘sqinlik qilishini ko‘rsatadi. O‘lchov birligi — om (Ω).
Ushbu uchta kattalik Om qonuni bilan bog‘langan: kuchlanish oshsa — tok ham ortadi; qarshilik oshsa — tok kamayadi.
Om qonuni formulasi
Buni qanday qilib adashtirmay tushunish mumkin
Kuchlanish
Tokning harakatga kelishiga sabab bo‘ladigan omil. Uni tizimdagi “bosim”ga qiyoslash mumkin.
Tok
Bu — bir birlik vaqt ichida zanjirdan o‘tadigan zaryad miqdori.
Qarshilik
Tokni cheklab turadigan narsa. Qarshilik qancha katta bo‘lsa, tokning oqishi shuncha qiyinlashadi.
Doimiy va o‘zgaruvchan tok. Polyaritet
Tok ham, kuchlanish ham doimiy yoki o‘zgaruvchan bo‘lishi mumkin.
Doimiy tokda yo‘nalish o‘zgarmaydi. O‘zgaruvchan tokda esa yo‘nalish bir soniyada ko‘p marta almashadi. Maishiy tarmoqdagi 230 V da bu 50 Gts chastotada sodir bo‘ladi.
Doimiy tok uchun polyaritet muhim: qayeri “+”, qayeri “−”. Ba’zi uskunalar uchun bu juda muhim, ayniqsa LEDlar va elektronika uchun.
Doimiy tok (DC)
Tok yo‘nalishi ham, polyaritet ham o‘zgarmas bo‘lib qoladi. Bunday tokdan batareyalar, akkumulyatorlar, quvvat manbalari va avtomobil zanjirlarida foydalaniladi.
O‘zgaruvchan tok (AC)
Tok yo‘nalishi davriy ravishda almashib turadi. Shu sababli u elektr energiyasini masofaga uzatishda qulay va transformatorlar orqali ishlashga mos.
Polyaritet nima
Polyaritet zanjirda qaysi chiqish musbat, qaysi biri manfiy ekanini bildiradi. Doimiy tokda bu muhim, chunki ayrim qurilmalar faqat to‘g‘ri ulanishga mo‘ljallangan.
Agar sezgir elektronika qurilmalarida polyaritet adashtirilsa, qurilma umuman ishlamasligi yoki ishdan chiqishi mumkin.
Oddiy misol
Batareyada ikki kontakt bo‘ladi: “+” va “−”.
Quvvat
Quvvat qurilma bir birlik vaqt ichida qancha elektr energiyasini iste’mol qilishi yoki uzatishini ko‘rsatadi. O‘lchov birligi — vatt (Vt).
Kuchlanish yoki tok oshsa, quvvat ham ortadi. Asosiy formula quyidagicha:
Amaliyotda bu nimani anglatadi
Quvvati bir xil bo‘lganda, kuchlanishi pastroq bo‘lgan qurilma ko‘proq tok iste’mol qiladi.
Shuning uchun 12 V li lampa va 220 V li lampa quvvati bir xil bo‘lsa ham, ulardagi tok qiymati har xil bo‘ladi.
Qarshilik orqali quvvat formulalari
Quvvat formulasini Om qonuni bilan birlashtirsak, yana ikkita foydali formula hosil bo‘ladi:
O‘zingizni tekshirish uchun savollar
1. Nega doimiy tok odatiy shahar elektr tarmoqlari uchun unchalik qulay emas?
Javobni ko‘rsatish
2. Batareyadagi “+” va “−” belgilari nimani anglatadi?
Javobni ko‘rsatish
3. Sizda 12 V, 200 Vt quvvat manbai bor. U berishi mumkin bo‘lgan maksimal tok qancha? Xuddi shunday 24 V, 200 Vt bo‘lsa-chi?
Javobni ko‘rsatish
12 V uchun: I = 200 / 12 ≈ 16,7 A.
24 V uchun: I = 200 / 24 ≈ 8,3 A.
4. 3 V li batareya va 10 Ω rezistor bor. Rezistordan qanday tok oqadi? Unda qanday quvvat ajraladi?
Javobni ko‘rsatish
Quvvat: P = U × I = 3 × 0,3 = 0,9 Vt.