Elektr va elektronika dunyosida qarshilik sxemalari ko'plab amaliy qo'llanmalarning asosini tashkil etuvchi asosiy tushunchadir. Qarshilik sxemalari, shuningdek, qarshilik sxemalari deb ham ataladi, sxema ichidagi elektr tokini va kuchlanishni tartibga solish uchun rezistorlardan foydalanishni o'z ichiga oladi. Ushbu maqolada qarshilik sxemalari nima ekanligi, ularning turlari, ish printsiplari, amaliy qo'llanmalari va sxemalarda qarshilikni hisoblash va o'lchash usullari batafsil muhokama qilinadi.
Rezistor zanjiri nima?
Qarshilik sxemasi - bu bir yoki bir nechta rezistorlarni o'z ichiga olgan elektr sxemasi. Rezistor - bu elektr tokining oqimiga to'sqinlik qilish uchun ishlaydigan va Om qonuniga muvofiq kuchlanish pasayishini keltirib chiqaradigan elektr komponentidir. Qarshilik sxemalari turli maqsadlarda, masalan, tokni boshqarish, kuchlanishni ajratish va sxemadagi boshqa komponentlarni ortiqcha tokdan himoya qilish uchun ishlatiladi.
Qarshilik zanjirlarining turlari
Rezistor sxemalarining ikkita asosiy turi mavjud: ketma-ket va parallel sxemalar. Shuningdek, ikkalasining kombinatsiyalari ham mavjud, ular kombinatsiyalangan sxemalar yoki aralash sxemalar deb ataladi.
1. Ketma-ket sxema
Ketma-ket ulangan zanjirda rezistorlar ketma-ket ulanadi, shunda har bir rezistor orqali bir xil tok o'tadi. Ketma-ket ulangan zanjirdagi umumiy kuchlanish har bir rezistordagi kuchlanishlar yig'indisiga teng. Ketma-ket ulangan zanjirdagi umumiy qarshilik (\(R_{\text{total}} \)) har bir rezistorning qarshiliklari yig'indisiga teng.
\[ R_{\text{jami}} = R_1 + R_2 + R_3 + \cdots + R_n \]
Qayerda:
– \( R_1, R_2, R_3, \ldots, R_n \) har bir rezistorning qarshiligidir.
2. Parallel zanjir
Parallel zanjirda rezistorlar yonma-yon ulanadi, shunda har bir rezistorga bir xil kuchlanish qo'llaniladi. Parallel zanjirdagi umumiy tok har bir rezistor orqali o'tadigan toklarning yig'indisidir. Parallel zanjirdagi umumiy qarshilik (\(R_{\text{total}} \)) quyidagi tenglama yordamida hisoblanishi mumkin:
\[ \frac{1}{R_{\text{jami}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \cdots + \frac{1}{R_n} \]
Qayerda:
– \( R_1, R_2, R_3, \ldots, R_n \) har bir rezistorning qarshiligidir.
3. Kombinatsiyalangan sxema
Kombinatsiyalangan sxema ketma-ket va parallel sxemalarning kombinatsiyasidir. Bu sxemada ba'zi rezistorlar ketma-ket, boshqalari esa parallel yoki aksincha ulanadi. Kombinatsiyalangan sxemadagi umumiy qarshilikni hisoblash uchun biz sxemani ketma-ket va parallel kesimlarga ajratishimiz, har bir kesimning qarshiligini hisoblashimiz va keyin ularni birlashtirishimiz kerak.
Qarshilik zanjirining ishlash printsipi
Rezistor zanjirining ishlash printsipi Om qonuni va Kirxxof qonuniga asoslangan. Om qonuni rezistordagi kuchlanish (V) u orqali o'tadigan tok kuchiga (I) va rezistorning qarshiligiga (R) mutanosib ekanligini aytadi:
\[ V = I \cdot R \]
Kirxxof qonunlari elektr zanjirlarini tahlil qilish uchun ishlatiladigan ikkita qonundan iborat:
1. Kirxxofning tok qonuni (KCL): Zanjirdagi nuqtaga (tugunga) kiruvchi tok miqdori shu nuqtadan chiquvchi tok miqdoriga teng ekanligini bildiradi.
\[ \sum I_{\text{in}} = \sum I_{\text{out}} \]
2. Kirxxofning kuchlanish qonuni (KVL): Yopiq konturdagi kuchlanishlarning algebraik yig'indisi nolga teng ekanligini aytadi.
\[ \sum V = 0 \]
Rezistorli sxemalarning amaliy qo'llanilishi
Rezistor sxemalari kundalik hayotda va sanoatda ko'plab amaliy qo'llanmalarga ega. Mana ba'zi misollar:
1. Kuchlanish bo'luvchisi: Kuchlanish bo'luvchisini yaratish uchun bir qator rezistorlar ishlatiladi, bu esa kuchlanishni bir necha qismga bo'lish imkonini beradi. Bu sensor sxemalarida va signalni sozlashda foydalidir.
2. Tokni boshqarish: Elektron sxemalarda rezistorlar diodlar va tranzistorlar kabi komponentlar orqali o'tadigan tokni boshqarish uchun ishlatiladi, bu esa komponentlarni ortiqcha tokdan himoya qiladi.
3. Elektr isitgichlar: Elektr isitgichlarda elektr toki ulardan o'tganda issiqlik hosil qilish uchun yuqori qarshilikli rezistorlar qo'llaniladi.
4. O'chirish Filtrlari: Audio va aloqa dasturlarida signaldan ma'lum chastotalarni olib tashlaydigan filtrlarni yaratish uchun kontaktlarning zanglashiga qarshi rezistorlari kondensatorlar va induktorlar bilan birgalikda ishlatiladi.
Qarshilikni hisoblash usuli
Ketma-ket ulangan zanjirda umumiy qarshilikni hisoblash Om qonuni va Kirxgoff qonunlarini qo'llashni o'z ichiga oladi. Ketma-ket va parallel zanjirlarda qarshilikni hisoblash misollari:
1-misol: Ketma-ket sxema
Aytaylik, bizda qarshiliklari √(R_1 = 10 \Omega \), √(R_2 = 20 \Omega \) va √(R_3 = 30 \Omega \) bo'lgan ketma-ket ulangan uchta rezistor bor. Umumiy qarshilik quyidagicha:
\[ R_{\text{jami}} = R_1 + R_2 + R_3 \]
\[ R_{\text{jami}} = 10 \Omega + 20 \Omega + 30 \Omega \]
\[ R_{\text{jami}} = 60 \Omega \]
2-misol: Parallel zanjir
Aytaylik, bizda qarshiliklarga parallel ravishda ulangan uchta rezistor bor, ularning umumiy qiymati quyidagicha:
\[ \frac{1}{R_{\text{jami}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} \]
\[ \frac{1}{R_{\text{jami}}} = \frac{1}{10 \Omega} + \frac{1}{20 \Omega} + \frac{1}{30 \Omega} \]
\[ \frac{1}{R_{\text{jami}}} = 0.1 + 0.05 + 0.0333 \]
\[ \frac{1}{R_{\text{jami}}} = 0.1833 \]
\[ R_{\text{jami}} = \frac{1}{0.1833} \]
\[ R_{\text{jami}} \taxminan 5.46 \Omega \]
Qarshilikni o'lchash
Qarshilikni o'lchash ohmmetr yoki multimetr kabi asboblar yordamida amalga oshirilishi mumkin. Qarshilikni o'lchashning asosiy bosqichlari:
1. Zanjir quvvatini o'chiring: Qarshilikni o'lchashdan oldin zanjirda elektr toki oqmayotganligiga ishonch hosil qiling.
2. O'lchov asbobini ulang: Qarshiligini o'lchamoqchi bo'lgan komponent yoki sxemaning ikkala uchiga ommetr yoki multimetrni ulang.
3. O'lchov natijalarini o'qing: Qarshilikni o'lchash natijalari o'lchash moslamasining raqamli ekranida ko'rsatiladi.
Qarshilik o'lchovlarini juda kichik qarshiliklar uchun aniqroq natijalarni beradigan Wheatstone ko'prigi usuli yordamida ham amalga oshirish mumkin.
Qarshilikni o'lchashdagi xatolar va noaniqliklar
Qarshilik o'lchovlariga xatolar va noaniqliklarga olib keladigan bir qancha omillar ta'sir qilishi mumkin, jumladan:
1. O'lchov vositalarini kalibrlash: To'g'ri kalibrlanmagan o'lchov vositalari noto'g'ri o'lchov natijalarini berishi mumkin.
2. Noto'g'ri ulanish: Bo'shashgan yoki noto'g'ri ulanishlar qarshilikni o'lchash natijalariga ta'sir qilishi mumkin.
3. Haroratning ta'siri: O'lchov paytida haroratning o'zgarishi materialning qarshiligiga va natijada o'lchangan qarshilikka ta'sir qilishi mumkin.
4. Atrof-muhit sharoitlari: Namlik va havo bosimi kabi atrof-muhit sharoitlari ham o'lchov natijalariga ta'sir qilishi mumkin.
Xatolarni minimallashtirish uchun to'g'ri kalibrlangan o'lchash asboblaridan foydalanish, to'g'ri ulanishlarni ta'minlash va o'lchovlarni boshqariladigan muhitda bajarish muhimdir.
Xulosa
Qarshilik sxemalari elektrotexnika va elektrotexnika sohasidagi asosiy tushunchalardan biridir. Ketma-ket, parallel va kombinatsiyalangan sxemalar kabi turli xil qarshilik sxemalarining har biri o'ziga xos xususiyatlarga va qo'llanmalarga ega. Qarshilik sxemalarining ishlash printsipi Om qonuni va Kirxgoff qonunlariga asoslangan bo'lib, ular sxemadagi tok va kuchlanishni tahlil qilish uchun ishlatiladi. Qarshilik sxemalarining amaliy qo'llanmalariga kuchlanish bo'lgichlari, tok regulyatorlari, elektr isitgichlar va sxema filtrlari kiradi. Qarshilik o'lchovlari o'lchov aniqligiga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan omillarni hisobga olgan holda ommetrlar yoki multimetrlar kabi asboblar yordamida amalga oshiriladi. Qarshilik sxemalari tushunchasini tushunish turli amaliy qo'llanmalarda elektr tizimlarini loyihalash va optimallashtirish uchun juda muhimdir.
