☰ Mundarija · Fizika

Kondensator va g‘altak o‘zgaruvchan tok zanjirida

Darslar 15–16 · 2 ta dars · N. Sh. Turdiyev, K. A. Tursunmetov, A. G. Ganiyev, K. T. Suyarov, J. E. Usarov, A. K. Avliyoqulov. Fizika 11-sinf, 1-nashr. «Niso Poligraf» nashriyoti, Toshkent, 2018
16

O‘zgaruvchan tok zanjiridagi induktiv g‘altak

Darslik: 57–58-betlar
MaqsadO‘zgaruvchan tok zanjiridagi induktiv g‘altakni tushuntirish: induktiv qarshilik X_L = ωL, kuchlanish tokdan π/2 ga oldinda, Iₘ = Uₘ/X_L.
Yangi so‘zlar
induktiv qarshilik · inductive reactanceo‘zinduksiya EYuK · self-induced EMFfaza siljishi · phase shiftreaktiv quvvat · reactive power
Tushuntirish

O‘zgarmas tok manbayiga ketma-ket lampochka va g‘altak ulansa, g‘altak (uning aktiv qarshiligi kichik) deyarli to‘siq bo‘lmaydi; xuddi shu effektiv kuchlanishli o‘zgaruvchan tokda esa lampochka xiraroq yonadi. Sababi — tok o‘zgarganda g‘altakda o‘zinduksiya EYuK paydo bo‘lib, tok o‘zgarishiga qarshilik qiladi. Agar i = Iₘcosωt bo‘lsa, EYuK e = –L·Δi/Δt = ωLIₘsinωt; R = 0 bo‘lganda g‘altak kuchlanishi u = –e = –ωLIₘsinωt = ωLIₘcos(ωt + π/2). Demak, kuchlanish tokdan faza bo‘yicha π/2 ga oldinda (tok kuchlanishdan orqada). Amplitudalar Uₘ = ωL·Iₘ, ya’ni Iₘ = Uₘ/X_L, bunda induktiv qarshilik X_L = ωL = 2πνL (Ω). Chastota va induktivlik qancha katta bo‘lsa, X_L shuncha katta; o‘zgarmas tokda (ν = 0) X_L = 0. X_L ham reaktiv qarshilik: energiya issiqlikka aylanmaydi, magnit maydon energiyasi sifatida to‘planib, qaytariladi (o‘rtacha quvvat nol). Induktiv g‘altaklardan yuqori chastotali toklarni to‘sish (drossel) uchun foydalaniladi.

Namunalar
Induktivligi 50 mH li g‘altak, ω = 1000 rad/s, Uₘ = 100 V. X_L = ωL = 1000·0,05 = 50 Ω; Iₘ = 100/50 = 2 A; kuchlanish tokdan π/2 (chorak davr) oldinda.
ν = 50 Hz (ω ≈ 314 rad/s), L = 0,1 H: X_L = 314·0,1 ≈ 31 Ω. Xuddi shu g‘altak ν = 5 kHz da: ω ≈ 31 400, X_L ≈ 3140 Ω — 100 marta katta, shuning uchun u yuqori chastotali signalni kuchli susaytiradi.
Sinfda faoliyat

Faqat o‘qituvchi bilan: past kuchlanishli o‘zgarmas va o‘zgaruvchan manbada lampochka bilan ketma-ket ulangan g‘altakni solishtiring (ichiga temir o‘zak kiritilsa ham). Lampochka ravshanligi farqini X_L = ωL bilan tushuntiring. G‘altaklarni tarmoqqa ulash taqiqlanadi.

Mashq
1
Induktiv qarshilik qaysi kattaliklarga bog‘liq?
2
L = 20 mH, ω = 2000 rad/s. X_L necha Ω?
3
Uₘ = 80 V, X_L = 40 Ω. Tokning amplitudasi necha A?
4
Nima uchun o‘zgarmas tokda g‘altak «qarshiligi» deyarli nol, o‘zgaruvchan tokda esa katta?