O‘zgaruvchan tok va uning xususiyatlari. PF
O‘zgaruvchan tok zanjirlarida hammasi kuchlanishni tokka ko‘paytirish bilan tugamaydi. Bu yerda aktiv va reaktiv yuklamalar, faza siljishi, to‘liq hamda reaktiv quvvat tushunchalari paydo bo‘ladi. Shular bilan birga quvvat koeffitsiyenti — PF ham muhim bo‘ladi.
Mundarija
- 1. Aktiv qarshiliklar
- 2. Reaktiv qarshiliklar
- 3. Aktiv, reaktiv va to‘liq quvvat
- 4. O‘zingizni tekshirish uchun savollar
Doimiy tokda hammasi ancha sodda: har bir lahzada tok qiymati kuchlanish va qarshilik bilan belgilanadi, quvvat esa kuchlanish bilan tokning ko‘paytmasiga teng.
O‘zgaruvchan tokda esa vaziyat murakkabroq. Yuklama energiyani nafaqat sarflashi, balki uni vaqtincha “to‘plab”, keyin yana tarmoqqa qaytarishi ham mumkin. Shu sababli AC zanjirlarida aktiv va reaktiv tarkibiy qismlarni ajratib ko‘rish muhim.
Aktiv qarshiliklar
Aktiv yuklama — bu rezistor, cho‘g‘lanma lampa, isitgich, elektr choynak va energiya asosan darhol foydali ishga aylanadigan (issiqlik, yorug‘lik yoki mexanik harakat) qurilmalar.
Agar o‘zgaruvchan tok zanjirida faqat aktiv qarshilik bo‘lsa, tok kuchlanish bilan bir vaqtda o‘zgaradi. Ya’ni ularning cho‘qqilari ham, nol nuqtalari ham bir xil paytga to‘g‘ri keladi.
Bunday zanjirda tok va kuchlanish orasida faza siljishi bo‘lmaydi, shuning uchun hisob-kitoblar doimiy tok mavzusida ko‘rganingizga juda yaqin.
Aktiv yuklama uchun grafik
Aktiv yuklamada tok va kuchlanish birga “yuradi”: faza siljishi deyarli yo‘q.
Reaktiv qarshiliklar
Reaktiv elementlar — bu sig‘im (kondensator) va induktivlik. Ular tokka qarshilik ko‘rsatish bilan birga, energiyani elektr yoki magnit maydonda vaqtincha saqlab, keyin yana tarmoqqa qaytaradi.
Shu sabab tok va kuchlanish vaqt bo‘yicha endi mos kelmaydi. Faza siljishi paydo bo‘ladi: tok kuchlanishdan oldin keladi yoki undan ortda qoladi.
Sig‘imli yuklama
Kondensator zaryadlanadi va zaryadsizlanadi. Shu bois AC zanjirida undan o‘tadigan tok kuchlanish maksimumga chiqishga ulgurmasidan oldinroq “javob qaytara” boshlaydi.
Natijada tok kuchlanishdan ilgarilab ketadi.
Induktiv yuklama
Induktivlik g‘altaklar, chulg‘amlar, drossellar, transformatorlar va elektr dvigatellar bilan bog‘liq. U tokning o‘zgarishiga go‘yo “inertsiya” qo‘shadi.
Natijada tok kuchlanishga nisbatan kechikadi.
Xulosa: energiyani qaytarmasdan faqat aktiv yuklamalar sarflaydi. Reaktiv elementlar esa energiyaning bir qismini avval oladi, keyin tarmoqqa qaytaradi. Biroq bu jarayonda ham simlar bo‘ylab tok oqaveradi — demak, kabel va uskunalar baribir yuklanadi.
Aktiv, reaktiv va to‘liq quvvat
O‘zgaruvchan tok zanjirlarida quvvatning uch turi ajratiladi.
To‘liq quvvat — kuchlanish va tok ko‘paytmasi. Odatda VA da o‘lchanadi.
Aktiv quvvat — foydali ishga ketadigan qism: yorug‘lik, issiqlik, tovush, aylanish.
Reaktiv quvvat — tarmoq bilan reaktiv elementlar o‘rtasida “aylanib yuradigan” energiya.
Quvvatlar uchburchagi
To‘liq quvvat aktiv va reaktiv quvvatlarning oddiy yig‘indisi emas — u geometrik tarzda hosil bo‘ladi.
PF yoki quvvat koeffitsiyenti
PF (cosφ), ya’ni quvvat koeffitsiyenti, to‘liq quvvatning qanchasi amalda aktiv quvvatga aylanishini ko‘rsatadi.
Uni aktiv quvvatning to‘liq quvvatga nisbati sifatida tushunish mumkin. PF 1 ga qanchalik yaqin bo‘lsa, reaktiv ulush shunchalik kichik bo‘ladi va liniyadan oqayotgan tok shunchalik samarali ishlatiladi.
PF past bo‘lsa, simlar bo‘ylab ortiqcha tok oqadi: bu foydali quvvatni mutanosib oshirmaydi, ammo kabelni qizdirishda va uskunani yuklashda davom etadi.
PF = P / S
PF bo‘yicha ko‘rgazmali misol
To‘liq quvvatdagi “bo‘sh” qism qanchalik kam bo‘lsa, PF 1 ga shunchalik yaqin bo‘ladi va liniya foydali yuklama nuqtayi nazaridan shunchalik yaxshi ishlaydi.
Darsdan nimalarni yodda saqlash kerak
O‘zingizni tekshirish uchun savollar
- 220 V kuchlanishda 2000 Vt quvvatli elektr choynak bor. Oddiy tanlash qoidasiga ko‘ra u uchun mis simning qaysi kesimini tanlash ma’qul?
- 220 V da ishlaydigan, 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 kesimni tanlash oqilona?