CC BY
322ELEKTR TOKI VA UNING XARAKTERISTIKASI
Axmedov Murodjon Inomjon o'g'li
Qoqon davlat pedagogika instituti Geografiya va iqtisodiy bilim asoslari ta'lim yo'nalishi talabasi [email protected] Mamatqulova Oltinoy Hamidjon qizi Qoqon davlat pedagogika instituti Fizika-astranomiya ta'lim yo'nalishi talabasi [email protected] https://doi.org/10.5281/zenodo.7385285
Annotatsiya: Ushbu maqolada quyidagilar yoritilgan bo'lib, tok manbalari va ulardan oqib o'tuvchi o'zgarmas elektr tokining yuzaga kelish shartlari, uni tashkil qiladigan asosiy elementlar va kattaliklar haqida umumiy tushunchalar mujassamlashgan. Hozirgi tez rivojlanib borayotgan zamon bilan ham nafas bo'lgan Yevropa mamlakatlari shunigdek, O'zbekiston ham elektr tokini ishlab chiqarish, uni chekka hududlarga to'liq yetkazib berish va undan unumli foydalanish, kerak bo'lsa zahiralardan kelib chiqqan holda eksport qilish masalalari to'g'risida ma'lumotlar taqdim etilgan. Shuningdek, elektr toki „global muammo" sifatida hali ham barcha olimlarning fikr-mulohazalariga sabab bo'lib kelmoqda, ular tok manbaidan uning sarfí ustida olib borayotagan ishlar to'g'risida qisqacha ma'lumot berilgan.
Kalit so'zlar: Elektr toki, Nolle oqimi, evalyutsion tarix, atomlar, nanotexnologiyalar, atomlar energiyasi, Leyden qutilari, zaryad, o'zgaruvchan tok, Lens qonuni, transformator, izolyatsiya, GES, ratsionalizatsiya.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКИ
Абстрактный: В данной статье освещены следующие, общие понятия об источниках тока и условиях возникновения вытекающего из них постоянного электрического тока, основные элементы и величины, его составляющие. Европейским странам, находящимся в состоянии бурного развития, а также Узбекистану представлена информация по вопросам производства электроэнергии, ее полной доставки в отдаленные районы и эффективного использования, а при необходимости и экспорта на основе резервов. Также электричество как «глобальная проблема» до сих пор является поводом для мнений всех ученых Дается краткая информация о выполняемой ими работе от источника электричества до его потребления.
Ключевые слова: Электрический ток, ток Нолле, эволюционная история, атомы, нанотехнологии, атомная энергия, лейденские ящики, заряд, переменный ток, закон Ленца, трансформатор, изоляция, гидроэлектростанция, рационализация.
ELECTRIC CURRENT AND ITS CHARACTERISTICS
Abstract: This article covers the following, general concepts of current sources and the conditions of occurrence of constant electric current flowing from them, the main elements and quantities that make it up. European countries, which are in a state of rapid development, as well as Uzbekistan, are presented with information on the issues of electricity production, its complete delivery to remote areas and its effective use, and if necessary, export based on reserves. Also, electricity as a "global problem" is still the reason for the opinions of all scientists. Brief information is given about the work they are doing from the source of electricity to its consumption.
Key words: Electric current, Nolle current, evolutionary history, atoms, nanotechnology, atomic energy, Leyden boxes, charge, alternating current, Lenz's law, transformer, insulation, hydroelectric power plant, rationalization.
Kirish. Kundalik hayotimizda moddiy va ma'naviy resurslar muhim bo'lgani kabi. " Elekt toki" ham hayotimizning bir ajralmas bo'lagi sifatida bo'lib kelmoqda. Uni o'rganishimizdan maqsad, elektr-energiya tarmoqlari sohasini yanada tez suratlarda rivojlantirish, paydo bo'lishi va uzatilishidagi muammolarning soha mutahasislari tomonidan uni bartaraf etish to'g'risida sohada yangicha izlanishlar olib borilmoqda. Bu sohaga qiziqqan o'quvchilar uchun: "Malumki, elektr va issiqlikning eng yaxshi o'tkazuvchisi bu kumushdir. Shuni aytish mumkinki, mis simlarning kumush simlardan ko'ra elektr qurilmalarda ishlatilishining sababi shundaki, ikki o'tkazuvchan element bu biz bilgan mis bo'lib, u bir muncha arzonroq. Shu bilan birgalikda, elektr tokining tezligi deyarli yorug'lik tarqalish tezligiga to'g'ri keladi. Biroq 1746-yilda buni hali hech kim bilmas edi. Qiziquvchan Fransuz ruhoniysi va fizigi Jan-Antuan Nollet tajriba o'tkazishga qaror qildi. U 180 ta rohibni temir simlar bilan bog'lab, so'ngra bir yil avval o'zi ihtiro qilgan Leyden qutilaridan batareyani zaryadsizlantirdi. Hamma rohiblar bir vaqtning o'zida elektr toki urushiga munosabat bildirganligi sababli, Nolle oqim tezligi juda yuqori degan hulosaga kelindi.
Asosiy qisim. Olimlarimizning ko'plab izlanishlari natijasida biz sizga yetkazib bermoqchi bo'lgan elektr toki va uning xarakteristikalari haqida to'xtalinar ekan, elektr energiyasini ishlab chiqarishning yanada samarali va yuqori quvvat olishga bo'lgan intilish zamirida yuqori effektli energiya manbalari kashf qilinmoqda bu sohaning istiqboli atom energiyasi orqali kuchaytirildi. 1950-yillardan boshlab u
butun dunyoda rivojlana boshladi. 1951-yilda elektr energiyasi birinchi martta Amerikaning EBR-I reaktri deb nomlanadigan yadro reaktridan ishlab chiqarildi. XX asrning boshlarida elekt energiyasi tijorat maqsadlarida va shuningdek jamoat extiyojlari uchun kengayishda davom etdi. Biz hozirgi vaqtda elektr hodisasi va qonunlarining zamon fan-texnikasini o'rganishda katta ahamiyatga ega ekanligini inkor qilib bo'lmaydi. Shuning uchun ham turli hil elektr mashina va asboblarning ishlanishini tushunib olish, elektrning hususiyati va qonunlarini oz bo'lsa ham bilib olishimiz shart.
Tok o Zi nima? U haqida tushuncha.
Elektr zaryadlarining bir tomonlama oqimi elektr toki deb yuritiladi. Zaryadlarning qaysi tomonga harakat qilishidan qatiy nazar elektr toking yo'nalishi shartli ravishda musbat zaryadlarning harakat yo'nalishida deb qabul qilingan. +q1 va -q2 zaryadlar qaysi tomon harakat qilsa ham, bir birida tok mavj bo'ladi, ammo uning yo'nalishi kelishilgan tomonga qarab yo'nalganligi ko'rsatiladi. Masalan eritmalarda umuman biror muhitdagi -q2 zaryadlar bir tomonga harakat qilib I2 tokni, +q1 zaryad unga qarama-qarshi tomonga harakat qilib I¡ tokni hosil qilsa, bu toklarning yo'nalishi bir tomonlama deb olinadi. Yani tok hosil qiladigan zaryadlar q=q 1+(-q2) elaktr tok esa I = I1+I2 bo'ladi.
1-rasm. Elektr tokining o 'tkazgichda hosil bo 'lish jarayoni.
Metallarda erkin elektronlar tartibsiz harakatlanadi, bundan tok hosil bo'lmaydi bunga sabab elaktronlar bir tomonlama harakatlanganda bu elektronlarning harakat yo'nalishi teskari yo'nalgan elektr toki mavjud deb hisoblaymiz. Negaki, qachon o'tkazgich bo'ylab zaryadlangan zarralar +q va -q lar tatibli harakatda ishtirok etar ekan o'shandagina tok hosil bo'lib, u yerda kuchli reaksiya jarayonlari ketadi. Biroq qarama-qarshi ishorali zaryadga ega bo'lgan juda ko'p elektron va atom yadrolaridan tashkil topgan jisimlar tartibli harakatlanganda hech vaqt elekt toki hosil bo'lmaydi. Chunki musbat va manfiy zaryadlar o'zaro kompetsatsiyalanishi natijasida har
qanday yuza orqali to'liq zaryad nolga teng bo'ladi. Shuning uchun ham elektr toki umumiy ko'rinishda bunday tariflanadi. Elektr toki bu kompetsatsiyalanmagan ortiqcha musbat yoki manfiy zaryadlarning tartibli harakatiga aytiladi.
Tadqiqot natijalari.
O'takazgichdagi erkin elaktronlarning ichki elektr maydon tasiridagi tartibli harakatiga o'tkazuvchanlik toki yoki elektr toki deb ham yuritiladi. Fazodagi tartibli harakatlardan ham elektr toki hosil bo'ladi ular zaryadlangan jisimlar yani yomg'ir tomchisi va shu kabilar kiradi. Tokning yo'nalishi uchun shartli ravishda musbat zaryadining harakat yo'nalishi qabul qilingan. Tokning bunday yo'nalishi texnik yo'nalish deyilib, faqatgina manfiy zaryadlar yoki eklektronlar hosil qilgan tokning yo'nalishiga harakat yo'nalishi qarama-qarshi bo'ladi. Elektr tokining vujudga kelishi uchun uchta shart muhim va yetarlidir;
1. Erkin zaryadlangan zarrachalar.
2. O'tkazgich.
3. Elektr maydon.
Shu uch shatr orqali bizga to'xtovsiz va tartibli harakat oqimi elektr toki yuzaga keladi. Elaktr tokining harakatlanishi uning tok kuchi orqali amalga oshiriladi. Yani vaqt birligi ichida oqib o'tayotgan erkin elektronlar oqimi tufayli o'tkazgichning ko'ndalang o'tayotgan va u q zaryad miqdoriga miqdor jihatdan teng bo'lgan tokning kattalik kuchi paydo bo'ladi. Uning birligi HBS da [I]=[1A]=[1 amper] deya qabul qilingan bo'lib, bunda ikki istemolchi berilgan bo'lsin deylik ularning har ikkalasi ham bir hil materialdan iborat bo'lsagina bu istemolchilarga tok kuchi ketma ket ulanib tok oqimi uzluksiz uzatilib turiladi. Uning yuqori darajada istemolchiga zarar yetmasligi uchun ularga tok miqdorini meyorida ushlab turuvchi qurilmalar ham o'rnatib qo'yish joiz sanaladi. Ketma ket ulangan istemolchilarning foydali tomoni shundan iboratki, tok kuchlari har ikkala o'tkatgichda teng miqdorda oqib o'tsagina ana o'shanda qisqa tutashuvlar bo'lmaydi. Uzun sim orqali tok uzluksiz harakatda bo'ladi. Buni biz oddiy ko'z bilan ko'rib, qo'l bilan tekkiza olmaymiz. Bir tok oqimidagi bir qancha +q , -q zaryadli elektronlar o'tkazgich bo'ylab ko'chiriladi, bu o'z o'zidan ketmaydigan jarayon bo'lib ma'lun bir kuchlanish ostida zaryadlar o'tkazgich bo'ylab tinimsiz aylanib ish bajaradi. Darhaqiqat, shuni unutmaslik kerakki bu oqib o'tayotgan tokli o'tkazgichimizning qarshiligi bo'lmas ekan, biz kutgandek tok oqimining juda katta tezligi natijasida portlashlar sodir bo'ladi. O'tkazgichning qarshilig vazifasi tokning kuchi va kuchlanishiga bog'liq bo'lmasdan balki, o'tkazgichning materiali va uning o'lchamlariga bog'liq bo'lgan va o'tkazgichlarda o'tkazuvchanlikcheklab turuvchi hossasidir shu muhim shartlar orqali texnik nosozliklar va havfli zarralar oqimi bartaraf etiladi. Biz hozirgi kunda texnikada va turmushda asosan o'zgaruvchan tokdan foydalanamiz. Lekin ko'p hollarda o'zgarmas tok ham kerak bo'ladi. Masalan sanoatda elektrakimyo sohasida
elaktr transporti va aloqada. O'zgarmas tok ko'pincha tokni to'g'irlagichlar deb ataladigan maxsus qurilmalar yormadida hosil qilinadi. Har handay to'g'irlagichning ishlashi faqat ma'lum bir yo'nalishda tok o'tkazadigan zanjir qisimlari hosil qilish mumkinligiga asoslangan. Ikki elektrotli lampalar (diotlar) shunday hususiyatga ega hisoblanadi. O'zgarmas tokni mahsus generatorlar ham hosil qilishi mumkin. Buning uchun o'zgaruvchan tok generatoridagi halqalarni yarim halqalar bilan almashtirish kifoya. XX asrning boshlariga kelib tok hosil qiluvchi zarralarning tabiatini aniqlash maqsadida olimlar o'zaro ketma-ket ulangan bir hil radiusli mis, alyuminiy va yana misdan iborat uchta slindrik metal sistemadan t=1 yil davomida q(t) = 3,5 mln Kl zaryad o'tkazdilar.
Bu uchta metallarning massalari katta aniqlik bilan o'lchanadi, ularning massasi va kimyoviy tarkibi o'zgarmaganligi ma'lum bo'ldi. Bundan, metallarning elektr o'tkazuvchanligini barcha metallar uchun bir hil bo lgan " zaryadlarni tashuvchi" erkin harakatlana oladigan zaryadlar hosil qilinadi degan hulosa kelib chiqdi. Binobarin, metallarning elektr o'tkazuvchanligi metal atomlarining ko'chishiga ham bog'liq bo'lmay faqat erkin elektronlarning harakteriga ham bog'liqdir. Tarmoqlardagi elektr energiyamiz hozirgi kunda globall muammolardan bo'lib, har bir mintaqa olimlari bu tarmoqlardagi oqib o'tuvchi tok manbai ya'ni elektr energiyani qay tarzda uzoq masofalarga uzatish va undan maksimal darajada to'g'ri foydalanish bo'yicha bu sohada yangicha izlanishlar olib borilmoqda. Avvalo elektr energiyasini olisga qay tarzda uzatamiz?
Muhokama
Elektr energiyasi boshqa xil energiyalardan afzalligi shundaki uni olis joylarga juda qisqa vaqtda uzatish mumkin elektr energiyasi olis joylarga uzatilganda
linyalarida energiya sezilarli miqdorda isrof bo'ladi, chunki tok uzatish o'tkazgichlar orqali o'tganda ularni qizdiradi. Joul-Lens qonuniga muofiq, o'tkazgich simlarini qizdirish uchun sarf bo'ladigan energiya miqdori Q=I RT formula bilan aniqlanadi, bu yerda R o'tkazgich qarshiligi. Elektr energiyasini uzatish foydaliroq bo'lish uchun o'tkazgichlarni qizdirishga ketadigan issiqlik energiyasi mumkin qadar kamtirilishi kerak. Joul-Lens qonuni bu masalani hal qilishning ikki yo'lini ko'rsatib beradi:
1) Energiya: o'tkazgich simlarining qarshiligini kamaytirish kerak. Buning uchun yo'g'on simlar ishlatish kerak lekin turmushda buni amalga oshirib bo'lmaydi chunki o'rkazgichning qarshiligini necha martta kamaytirilsa, uning massasi shuncha martta ortib ketishi mumkin. Qimmat turadigan rangli metallarni bunchalik ko'p sarflashga yo'l qo'yib bo'lmaydi bundan tashqari og'ir simlarni baland minoralarga o'rnatish bilan bog'liq bo'lgan va boshqa qiyinchiliklar ham tug'iladi.
2) Uzatish: o'tkazgichlardagi tok kuchini kamaytirish lozim. Ammo tok quvvatini saqlash uchun tok kuchini faqat kuchlanishni oshirish yo'li bilangina kamaytirish mumkin. Elektr energiyasini uzatish o'tkazgichlar orasidagi kuchlanish yuqori bo'lsagina u shuncha yuqori bo'ladi. Chunki, P=IU quvvat formulasidan ko'rinishicha, tok kuchi shuncha kamayadi va o'tkazgichlardagi isrof tok kuchi kattaligining kvadratiga praporsional ravishda kamayadi.
Hozirgi zamon sharoitida elektr energiyasini olisga uzatishni transformatorsiz amalga oshirish mumkin emas chunki, transformatorlar yordamida o'zaguruvchan tokning uzatiladigan quvvatini o'zgartirmagan holda uning kuchlanishi o'zgartirib berishi mumkin. Quyidagi sxema orqali elektr energiyasini olisga uzatishni quyidagicha tasavvur qilish mumkin.
non
nom
380&
JUt*. 7/rvodcfâj^'*
ILOm
I
3SKB
3-rasm. Elektr energiyasini uzatish sxemasi.
Elektr stansiyasiga yuksaltiruvchi transformator o'rnatiladi. Yuqori kuchlanishli tok energiyasi istemolchiga to'g'ridan to'g'ri uzatiladi. Istemolchi oldiga pasaytiruvchi transformatorlar o'rnatish bilan istemolchi elektr energiyadan hayot uchun havfsiz va izolyatsiyaning maxsus usullarini talab etmaydigan normal kuchlanishidan foydalanadi.
Xulosa qilib shuni aytish mumkinki, insonlar moddiy va ma'naviy hayotini yaxshilashga doimo harakat qilishadi. Shuningdek hozirgi rivojlanib borayotgan zamonda elektr energiyaga talabchanligimiz ham yaqqol nomoyon bo'lib bormoqda. Elektr energiya hozirgi kunda suv va havodek zarur ekanligini yuqoridagi elektr energiyasini o'zgaruvchan tok sifatida kuchlanishini o'zgartitish orqali, transformator qurilmasi yordamida hayot uchun havfsiz va izolyatsiyalangan usullar bilan aholiga to'g'ridan to'g'ri uzluksiz yetkazib berilmoqda shu kabi ma'lumotlar orqali ham energiya tejamkorligini yana bir bor bilib oldik. Energiya tejamkorligi sizu bizni ogohlikka chaqiradi. Holbuki so'zimiz yakunida shuni aytishimiz kerakki, elektr tarmoqlari va ularning kundalik hayotimiz uchun zarur bo'lib hizmat qilayotganligini guvohi bo'lib bormoqdamiz.
Foydalanilgan adabiyotlar.
1. C.Tursunov, J.Kamolov "Elektr va magnetizm", T:. -1996 b; 211-235.
2. M.Ismoilov, P. Xabibullayev, M. Xalilulin. Fizika kursi, O'zbekiston nashriyoti T:.- 2000 b; 234-239.
3. I.U Raxmonov, K.M Reymonov, N.N Niyozov. Elektr taminoti tizimida energiya tejamkorligi. O'z halqaro islom ak nash. -T:. 2020 b;
4. U.O Oripov, S.A Azimov, P.Q Habibullayev, M. Rasulova. Fizika. "O'zme.f.l-jild" -T:. 2000.
5. Кудрявсев П.С. Краткий. Курс истори физики, М: .1974.
6. M.R Raxmatov, Vatanimiz fiziklari -T:. 1983.
