O‘zgaruvchan tok va uning xususiyatlari. PF
O‘zgaruvchan tok zanjirlarida jarayonlar doimiy tokdagiga qaraganda ancha murakkabroq. Bu yerda faza siljishi, reaktiv yuklamalar, to‘liq va reaktiv quvvat hamda quvvat koeffitsiyenti — PF tushunchalari paydo bo‘ladi.
Mundarija
- 1. Aktiv qarshiliklar
- 2. Reaktiv qarshiliklar
- 3. Aktiv, reaktiv va to‘liq quvvat
- 4. O‘zini tekshirish uchun savollar
Doimiy tokda hammasi nisbatan sodda: har bir lahzada tok qiymati kuchlanish va qarshilik bilan aniqlanadi, quvvat esa kuchlanishning tokka ko‘paytmasiga teng.
O‘zgaruvchan tokda esa yana bir muhim jihat qo‘shiladi: kuchlanish va tok bir vaqtda (sinxron) o‘zgarmasligi mumkin. Aynan shu holatdan aktiv va reaktiv yuklamalar, shuningdek quvvat koeffitsiyenti tushunchasi kelib chiqadi.
Aktiv qarshiliklar
Aktiv qarshiliklarga rezistorlar, cho‘g‘lanma lampalar, isitish elementlari, elektr choynaklar va shunga o‘xshash qurilmalar kiradi. Ular elektr energiyasini darhol foydali ko‘rinishga — issiqlik, yorug‘lik yoki mexanik ishga — aylantiradi.
Agar o‘zgaruvchan tok zanjirida faqat aktiv yuklama bo‘lsa, tok kuchlanish bilan sinxron o‘zgaradi. Ya’ni grafiklarda cho‘qqilar ham, nol nuqtalar ham vaqt bo‘yicha bir-biriga to‘g‘ri keladi.
Bu eng oddiy holat: mazmunan u Om qonuni va quvvat bo‘yicha avvalgi bilimlarga eng yaqin.
Aktiv yuklama grafigi
Aktiv yuklamada tok va kuchlanish deyarli faza siljishisiz, birga “yuradi”.
Reaktiv qarshiliklar
Reaktiv elementlar — bu sig‘im (kondensator) va induktivlik. Ular energiyani vaqtincha jamlab, keyin uni tarmoqqa qaytarishi mumkin.
Shu sabab tok va kuchlanish endi faza bo‘yicha majburiy ravishda mos kelmaydi: tok kuchlanishdan oldin ketishi ham, orqada qolishi ham mumkin.
Sig‘imli reaktiv qarshilik
Kondensator zaryadlanadi va zaryadsizlanadi. O‘zgaruvchan tok zanjirida bu shunga olib keladiki, tok kuchlanish o‘z cho‘qqisiga yetmasidan oldinroq o‘zgarishni boshlaydi.
Shuning uchun sig‘imli yuklamada tok kuchlanishdan ilgarilab boradi.
Bu sig‘imli zanjirning muhim belgisi: tok grafigi kuchlanish grafigiga nisbatan go‘yo oldinga siljigan bo‘ladi.
Sig‘imli yuklama grafigi
Induktiv reaktiv qarshilik
Induktivlik — bu g‘altaklar, drossellar, transformatorlar, elektr dvigatellar va umuman o‘ramlari bor barcha qurilmalar. Bunday yuklama tok bo‘yicha “inersiya”ga ega.
Kuchlanish oshayotgan paytda tok hali “tezlashib” ulgurmaydi. Natijada tok kuchlanishga nisbatan kechikadi.
Ya’ni induktiv zanjirda tok cho‘qqisi kuchlanish cho‘qqisidan keyinroq keladi.
Induktiv yuklama grafigi
Xulosa shuki, tarmoqdan quvvatni “qaytarmasdan” iste’mol qiladiganlar — faqat aktiv yuklamalar. Reaktiv yuklamalar esa goh tarmoqdan energiya oladi, goh uni yana qaytaradi. Biroq tok baribir simlar bo‘ylab oqadi, demak kabel ham, uskunalar ham baribir yuklama ostida qoladi.
Aktiv, reaktiv va to‘liq quvvat
O‘zgaruvchan tok zanjirlarida quvvatning uch turi ajratiladi.
To‘liq quvvat kuchlanish va tok ko‘paytmasi sifatida hisoblanadi va VA da o‘lchanadi.
Aktiv quvvat vattlarda o‘lchanadi va haqiqiy foydali ishga ketadi: issiqlik, yorug‘lik, tovush, aylanish.
Reaktiv quvvat bevosita foydali natijaga aylanmaydi, ammo baribir simlar bo‘ylab “aylanib”, tarmoqqa qo‘shimcha yuk tushiradi.
Quvvatlar uchburchagi
To‘liq quvvat aktiv va reaktiv quvvatlardan geometrik tarzda yig‘iladi, oddiy chiziqli qo‘shish orqali emas.
PF yoki cosφ
PF, cosφ yoki quvvat koeffitsiyenti — to‘liq quvvatning qanchasi amalda aktiv quvvatga aylanishini ko‘rsatadi.
Aslida bu aktiv quvvatning to‘liq quvvatga nisbatidir. PF 1 ga qanchalik yaqin bo‘lsa, tizimdagi reaktiv ulush shunchalik kichik bo‘ladi.
PF past bo‘lsa, xuddi shu foydali quvvat uchun kabeldan kerak bo‘lgandan ko‘proq tok oqadi. Bu esa simlar, avtomatlar, transformatorlar va quvvat manbalariga ortiqcha yuk degani.
PF = P / S
Quvvat koeffitsiyenti bo‘yicha illyustratsiya
Quvvat koeffitsiyenti 1 ga yaqinlashgan sari, tokning reaktiv tarkibiy qismiga ketadigan ulushi kamayadi.
Darsdan eslab qolish kerak bo‘lganlar
O‘zini tekshirish uchun savollar
1. 220 V kuchlanishli, quvvati 2000 Vt bo‘lgan elektr choynak bor. Oddiy tanlash qoidasiga ko‘ra mis simning qaysi kesimini tanlash ma’qul?
Javobni ko‘rsatish
Oddiy qoida bo‘yicha bu qiymat taxminan 1 mm² uchun yetarli. Ammo uy sharoitida va qizish bo‘yicha zaxira uchun 1,5 mm² ni tanlash ma’qulroq.
2. 220 V tarmoqqa mo‘ljallangan, 3000 Vt iste’mol qiladigan va PF = 0,7 bo‘lgan qurilma bor. Uni ulash uchun 1,5 mm² kesimli mis sim yetadimi? Yetmasa, qaysi kesim ma’qulroq bo‘ladi?
Javobni ko‘rsatish
Shunda tok: I = S / U = 4286 / 220 ≈ 19,5 A.
Oddiy qoida bo‘yicha taxminan kamida 1,95 mm² kerak bo‘ladi. Demak 1,5 mm² yetarli emas. Eng yaqin ma’qul standart variant — 2,5 mm².