ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.01.2024
Просмотров: 41
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1 –Маъруза
Мавзу. Электротехника фани унинг предмети ва структураси. Асосий электрик ва энергетик тушунчалар. Мамлакатимиз ва жахон электроэнергетикаси хақида маълумотлар
Режа
1. Электротехника фани унинг предмети ва структураси.
2. Асосий электрик ва энергетик тушунчалар.
3. Мамлакатимиз электроэнергетикаси хақида маълумотлар.
4. Жахон электроэнергетикаси ва глобал муаммолар.
Кириш
Инсонлар қадим замонлардан буён электр ходисаларини амалда кўриб, уни ўрганиб, хатто ундан фойдаланиб келган, лекин то 19-асрнинг ўрталаригача электр ва магнит майдонлари алохида ўрганиб келинган ва алохида ходисалар деб қаралган. 1820 йилда Эрстед электр токининг магнит стрелкасига тасирини ўргангандан сўнг электр ва магнит майдонлари ягона физик ходисанинг икки томони эканлиги исботланди ва электр сохасида амалий ишлар авж олиб кетди. 1831 йилда Фарадей электромагнитик индукция ходисасини кашф этди. Шу даврдан бошлаб электротехника тараққиётида янги, тезкор суратлар билан ривожланиш босқичи бошланди.
Фарадейнинг электромагнитик индукция қонуни асосида Максвелл ўзининг машхур электромагнитик майдон назариясини яратди, Герц электромагнитик тўлқинларни амалда ўрганишга асос солди. Ана шу тариқа 19-асрда саноат электротехникаси пайдо бўла бошлади. Электр энергиясидан энг аввал ёритиш (ёйли лампалар) ва телеграфда фойдаланилди, сўнгра чўғланма толали лампалар, электр генераторлари, двигателлари пайдо бўлди. Шу даврдан бошлаб электр энергияси жамият хаётига чуқур кириб борди ва электр таъминоти хаётий эхтиёжга айланди.
19 - асрнинг 80- йилларида ўзгарувчан ток генераторининг, айниқса машхур рус инженери М. О. Доливо-Добровольский томонидан уч фазали ток ишлаб чиқаришнинг ихтиро қилиниши электротехника тараққиёти ва унинг жамият хаётига кириб боришида яна бир янги босқични бошлаб берди. Шундан сўнг барча давларларда интенсив равишда электрлаштириш ишлари авж олиб кетди. Электростанциялар қурилиши, унинг қувватини ошириш жадал ривожланиб борди. Агар 19-асрнинг охирида энг катта иссиқлик электростанцияларининг қуввати 50 МВт бўлган бўлса, 20-асрнинг 40-йилларида уларнинг қуввати 250 МВт гача етди, 60-йилларда эса 600 МВт гача ортди, хозирги кунда эса ўнлаб ГВт ни ташкил қилади.
Электростанцияларнинг қуввати уларда ўрнатилган якка генераторлар қуввати билан аниқланади, агар 20-асрнинг бошларидаги дастлабки гидрогенераторларнинг (гидроэлектр станциялари учун мўлжалланган генераторлар) қуввати 2 МВт бўлган бўлса, хозирги кунда энергетика тизимларида 800 МВт ва ундан ортиқ қувватли гидрогенераторлар, 1200МВт қувватли турбогенераторлар (иссиқлик электр станциялари учун мўлжалланган генератор) ишлаб турибди.
Мамлакатни электр энергияси билан таминлаш хамма замонларда ва хамма давлатларда хам энг долзарб масала хисобланган. Бугунги кунда, сир эмаски, саноат тараққиёти ва ахолининг турмуш даражаси электроэнергетика тараққиёти билан боғлиқ.
Шундай қилиб, электротехниканинг тарақиёт босқичларига назар солсак, унинг ривожланиши хаётий эхтиёжлардан келиб чиқишини кўрамиз. Айниқса, бугунги, техниканинг интенсив тараққиёти даврида жамият тараққиёти ва хаётий эхтиёжлар электроэнергерика олдига янги талаблар қўймоқда. Булар электр энергиясига бўлган эхтиёжнинг тинимсиз ортиши, электр энергия таъминотининг сифат даражасига бўлган талаблар (узлуксизлиги, кучланишнинг меърда бўлиши), унинг нархи, экологик ва хавфсизлик ва хоказо бошқа талаблардир.
1. Электротехника фани унинг предмети ва структураси.
Электротехника электр энергиясидан фойдаланиб ишловчи қурилма ва механизмларни ишлашини, хамда электр энергиясини ишлаб чиқариш ва уни узатиш билан боғлиқ муаммоларини ўрганувчи техникикавий фандир. Электротехника фани бевосита физиканинг электр ва магнетизм бўлимларида ўрганилган қонуниятларга аслосланади. Бундан ташқари электротехника фани тегишли математик аппарат ва кимёвий тушунчаларга хам асосланади. Электртохника фани қуйидаги асосий бўлимларга бўлиб ўрганилади:
1-ўзгармас ток электр занжирлари;
2-бир фазали ўзгарувчан ток занжирлари;
3-уч фазали ўзгарувчан ток занжирлари;
4 -электр машиналари;
5-электр юритма асослари;
6 -электроника асослари.
Ушбу бўлимлар физика ва математика фанлари билан узвий боғлиқликда ўрганилади. Қуйидаги схемада электротехниканинг мухандислик тизимларидаги асосий қулланилиш сохалари ва уларнинг физикавий, математик асослари келтирилган.
Физик асослар
электромагнетизм
Қаттиқ жисм физикаси
Оптика
Энергетик тизимлар
Электр жихозлари
Аналогли электроникаа
Рақамли электроникаа
Алоқа тизимлари
Ўлчов қурилмалари
Электротехниканинг мухандислик тармоқлари бўйича тадбиқи
Компьютерлар
Назорат тизимлари
Математик асослар
Network theory
Logik theory
System theoty
Электротехника фани ва унинг предмети бевосита кундалик турмушимизда биз фойдаланаётган электр токи ва электр қурилмалари билан боғлиқ. Шу жихатдан олиб қараганда электротехника фани кўпроқ амалий ахамиятга эга ва унинг асосий қонуниятларини ўрганиш кундалик турмушимиз учун жуда зарур. Фанни ўрганишда физиканинг электр ва мегнетизм бўлимларига тегишли қонуниятлар фундаментал асос бўлиб хизмат қилади. Барча электротехник тушунчалар ва қонуниятлар ана шу фундаментал тушунчаларнинг амалий ифодаси сифатида намоён бўлади. Шунинг учун хам электротехника фанини ўрганишда физиканинг асосий қонуниятлари мухим ва хал қилувчи ўрин тутади.
Электротехника фани умумтехникавий фан сифатида барча техник олий ўқув юртларида ўқитилади. Электротехника соҳасидаги билимлар муҳандислик билимларининг асосларидан бирини ташкил қилади. Чунки бугунги кунда электр энергиясисиз техник тараққиётни ва жамият хаётини тасаввур этиш қийин.
Замонавий техника ва технологиялар, автоматлаштирилган ишлаб чиқариш жараёнлари - бу маълум бир тизимга солинган электротехник ва электрон қурилмаларнинг мажмуасидир.
Замонавий мухандис эса ана шу технологик тизимларнинг тузилишини, уларнинг ташкилий қисмларини ва саноатда кенг ишлатилувчи асосий стандарт қурилмаларни билиши зарур. Бу билимларсиз ишлаб чиқаришни ташкил қилиш, уни бошқариш, ривожлантириш, замон талаблари асосида такомиллаштириш, техник ва иқтисодий рақобатбардошликка эришиш мумкин эмас.
Электротехника электроника ва электр юритмалар фанининг вазифаси талабада юқорида келтирилган тизимларнинг асослари хақидаги билимларини шаклланишига асос солишдир. Натижада, бўлғуси муҳандиснинг техник соҳада мустақил ижодий изланишини таминлашга замин яратилади.
2. Асосий электрик ва энергетик тушунчалар
2.1. Асосий фундаментал катталиклар. Техникавий фанларда физикавий катталиклар асосий ва хосилавий катталикларга бўлинади. Фундаментал физик катталикларнинг ўлчовлари халқаро бирликлар системаси (СИ) томонидан меъёрлаштирилиб қабул қилинган. Бу катталикларга қуйидагилар киради:
Масофа - м(метр);
Масса - кг ( килограмм)
Вақт - с(секунд)
Ток кучи - А(Ампер)
Температура - К(Келвин)
Ёруғлик кучи - Кд (Кандела)
Қолган барча физикавий катталиклар шуларнинг хосилавий бирликлари сифатида келтириб чиқарилади. Фундаментал катталикларнинг эталонлари мавжуд бўлиб улар халқаро бирликлар ташкилоти ( СИҒ томонидан назорат қилиниб турилади.
Катталикларнинг ўнли даражалари. Хисоб китоблар бажаришда кўпинча ўта кичик, ёки ўта катта сонлар билан ишлашга тўғри келади. Бундай холларда ҳисобни арифметик жиҳатдан содалаштириш мақсадида сонлар ўн сонининг даражалари (10n) сифатида ифодаланади. Бунда n даража кўрсаткичи - манфий ёки мусбат сон. Масалан: 0, 0000023 = 2,3 10-6 ёки 146300000 = 14,63 107 ва хоказо. Мусбат ва манфий даражаларнинг қабул қилинган халқаро номланишлари мавжуд:
10 -18 - а (атто);
10 -15 - ф (фемто);
10 -12 - р (пико); 1012 - Т (тера)
10 -9 - n (нано); 10 9 - Г ( Гига)
10-6 - µ( микро); 106 - М ( Мего)
10 -3 - м (милли). 10 3 - к (кило).
2.2. Асосий электрик катталиклар
Зарраларнинг массалари ва зарядлари
| Зарра номи | Заряди | Массаси | Спин |
| Электрон | - 1, 10 -19 Кл | 9,1 10 -31 кг | 1/2 |
| Протон | + 1, 10 -19 Кл | 1,67 10 -27 кг | 1/2 |
| Нейтрон | 0 | 1, 67 10 -27 кг | 1/2 |
Заряд миқдори. Электр токи зарядланган зарраларнинг тартибли харакатидан хосил бўлади. Бу зарядланган зарраларни металларда асосан электрон ташкил қилади. Электронни алохида зарра сифатида биринчи бўлиб 1897 йилда инглиз физиги Дж. Томсон кашф этган. 1919 йилда Э. Резерфорд протонни, 1932 йилда эса Дж. Чэдвик нейтронни кашф этди. Ушбу зарралар атомни ташкил этувчи алохида элементар зарралар бўлиб уларнинг аниқ масса ва заярдляри (нейтрон зарядсиз) мавжуд. Ядрода протон ва нейтрон нуклонларни ташкил қилади, электронлар эса бу ядро атрофида айланади (атомнинг Нильс Бор таклиф этган планетар модели).
Зарралар масса ва зарядидан ташқари яна спин деб аталувчи катталиги билан ҳам характерланади. Физика бўлимида ўтилган асосий электрик катталикларни, уларнинг бирликлари ва формуласини такрорлаб ўтамиз:
Асосий катталиклар
| т/р | Катталик номи | Белгиси | Формуласи | Ўлчов бирлиги |
| 1. | Заряд миқдори | q | Электрон | Кулон (Кл) |
| 2. | Ток кучи | I | I = q/t | Ампер (А) |
| 3. | Қаршилик | R | R = p l/s | Ом |
| 4. | Кучланиш | U | U = I R | Вольт (В) |
| 5. | Қувват | P | P = I U | Ватт (Вт) |
| 6. | Энергия (Иш) | E (A) | E = I U t | Жоуль (Ж) |
| | | | | |
2.2. Энергия тушунчаси. Физикада энергиянинг турли кўринишлари ўрганилади. Масалан механик энергия (кинетик ва потенциал энергиядан иборат), ёруғлик энергияси, кимёвий энергия, атом энергияси ва хоказо. Энергия доимо бир турдан иккинчи турга айланиб туради.Бу айланиш табиатда содир бўлиши ёки уни биз амалга оширишимиз мумкин. Масалан Қуёшнинг нурланиш энергияси денгиз ва океанлар сиртини қиздириб сувни буғлантиради, бу буғлар шамолда материклар бўйлаб харакатланиб совиши натижасида тоғларга қор бўлиб ёғади. Қуёш нурида қор эрийди ва бу сувларнинг оғирлик кучи тасирида пастга қараб харакатланишидан дарё сувлари хосил бўлади. Бу сувлар йўлига электростанциялар қуриб сувнинг потенциал энергиясини электр энергиясига айлантирамиз. Бу электр энергияси ёруғлик, механик, иссиқлик энергиялари кўринишида ишлатилади. Кўриниб турибдики энергия доимо бир турдан иккинчи турга айланиб туради ва хаётни таъминлайди.