11-sinf Fizika fanidan dars ishlanma. O'zgaruvchan tok zanjiridagi aktiv qarshilik

11-sinf fizika darsligi asosida 14-mavzu: O'ZGARUVCHAN TOK ZANJIRIDAGI AKTIV QARSHILIK Biz yuqorida ayrim fizik kattaliklarning vaqtga bog'liq holda o'zgarishini grafik ravishda tasvirlashni ko'rgan edik. Ularni tasvirlash uchun vektor diagrammalar usuli ham keng qo'llaniladi. Aytaylik, zanjirdagi tokning o'zgarishi tenglama bilan berilgan bo'lsin. Uzunligi Im ga teng bo'lgan vektorni olib, uni soat strelkasiga teskari yo'nalishda aylanma harakatga keltiraylik. Bunda uning bir marta aylanishi uchun ketgan vaqti, i kattalikning o'zgarish davriga teng bo'lsin. U holda Im vektorning vertikal o'qdagi proyeksiyasi, i kattalikning oniy qiymatiga teng bo'ladi. Kundalik turmushda va texnikada o'zgaruvchan tok zanjirlariga turli iste'molchilar ulanadi. Dazmol, elektr lampochkasi, ventilator va h.k. Ularda elektr energiyasi issiqlik, yorug'lik, mexanik va boshqa energiyalarga aylanadi. Bu iste'molchilar kuchlanish manbayiga ulanganda elektr toki o'tishiga tabiatan turlicha qarshilik ko'rsatar ekan. Ularning tabiatini o'rganish uchun o'zgaruvchan tok zanjiriga turli xarakterdagi iste'molchilarni ulab ko'ramiz. Dastlab, o'zgaruvchan tok zanjirida bizga oldindan ma'lum bo'lgan R qarshilik ulangan holni qaraylik (3.9- rasm). Bu qarshilik aktiv qarshilik bo'lsin. Aktiv qarshilik deb atalishiga sabab undan tok o'tganda elektr energiyasi boshqa turdagi (issiqlik, yorug'lik va boshqa) energiyaga to'liq aylanadi. O'tkazgich simlar orqali R qarshilik U kuchlanishga ega bo'lgan o'zgaruvchan tok manbayiga ulangan bo'lsin. U kuchlanish qonuniyat bo'yicha o'zgarsin. Zanjirning bir qismi uchun Om qonunidan foydalanib, R qarshilikdan o'tayotgan tok kuchining oniy qiymatini topamiz Bunda: - tok kuchining amplituda qiymati. Shunday qilib, faqat aktiv qarshilikdan iborat zanjirdagi tok kuchining o'zgarishi ko'rinishda bo'lar ekan. Kuchlanishning (3-6) o'zgarish tenglamasini tok kuchi uchun olingan (3-7) tenglama bilan solishtirilsa, aktiv qarshilikdagi kuchlanish va tok kuchining tebranishlari bir xil fazada bo'ladi degan xulosaga kelinadi. Kuchlanish va tok kuchi tebranishlarining grafiklari 3.10-rasmda keltirilgan. Kuchlanish va tok kuchi tebranishlarining fazalari orasidagi munosabatni vektor diagramma orqali ko'rsatish mumkin (3.11-rasm). Diagrammada o'zgaruvchan tok kuchi amplitudasi bilan o'zgaruvchan kuchlanish amplitudasi parallel vektorlar ko'rinishida tasvirlanadi, ular orasidagi burchak, ya'ni tebranish fazalarining farqi nolga teng. Kundalik turmushda iste'mol qilinadigan elektr kuchlanishining chastotasi 50 Hz ga teng. Bu degan so'z cho'g'lama tolali elektr lampochkasi bir sekundda 100 marta o'chib-yonadi. Lekin bizninig ko'zimiz bir sekundda o'rtacha 16 - 20 marta o'zgargan jarayonni ilg'amaganligi sababli biz lampochkaning o'chib-yonganligini sezmaymiz. Shuning uchun o'zgaruvchan tokning quvvatini bilish katta ahamiyatga ega Aktiv qarshilikli zanjirdagi quvvat. O'zgaruvchan tokning oniy quvvati P=i U bilan aniqlanadi. Tok kuchi va kuchlanishning oniy qiymatlari uchun (3-7) va (3-6) ifodalarni qo'ysak, ga ega bo'lamiz Bunda: Pm =I m ·Um bo'lib, o'zgaruvchan tokning maksimal qiymati deyiladi. cos2 ωt ifoda har doim musbat bo'lganligidan o'zgaruvchan tok quvvatining oniy qiymati ham musbat ishorali bo'ladi ...