Էլեկտրական շղթա
Էլեկտրական շղթա, առանձին էլեկտրական կամ էլեկտրամեխանիկական տարրերի (հոսանքի աղբյուր, բանալի, սպառիչ, ամպերաչափ, վոլտաչափ, հաղորդալարեր, շարժիչ և այլն) միացումն է որոշակի դասավորությամբ[1]։ Էլեկտրական շղթայի աշխատանքի համար անհրաժեշտ է ունենալ առնվազն մեկ հոսանքի աղբյուր և փակ շղթա, բաղադրիչները միմյանց ճիշտ միացնելու դեպքում հոսանքը կհոսի էլեկտրական շղթայով և միացված սպառող սարքը կաշխատի[2]։
Էլեկտրական տարրերը իրարից առանձնացնելու համար նպատակահարմար է յուրաքանչյուրի համար ունենալ որևէ պայմանական նշան, գծագրեր կազմելու և շղթայում տարրերի դասավորությունն արտածելու համար։ Էլեկտրական շղթաները ներկայացնող գծագրերն անվանում են էլեկտրական սխեմաներ։
Կազմ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Կառուցվածք[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Էլեկտրական շղթան կարող է բաղկացած լինել մեկ կամ մի քանի սխեմաներից, որոնցից յուրաքանչյուրում իրականացվում են ընդհանուր շղթայի որոշակի ենթաֆունկցիաներ[3]։ Այն կարող է բաղկացած լինել ընդամենը երկու տարրերից, բայց նաև սխեմայի միլիարդավոր տարրերի համակցությունից[4]։
Հոսանքի աղբյուրներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Շղթաները բացի հոսանքի աղբյուրից և սպառիչներից, պարունակում են բանալիներ(անջատիչներ), որոնց միջոցով կարելի է բացել կամ փակել շղթան՝ կարգավորելով հոսանքի անցումը, և չափիչ սարքեր՝ չափումներ կատարելու համար։ Բացի հոսանքի քիմիական աղբյուրից կան նաև հոսանքի ֆիզիկական աղբյուրներ, որտեղ մեխանիկական, ջերմային, էլեկտրամագնիսական, լուսային և այլ էներգիաներ փոխակերպվում են էլեկտրականի, այսինքն էներգիան չի անհետանում, այլ մի տեսակից փոխակերպվում է մեկ այլ տեսակի[5]։ Այդպիսի հոսանքի աղբյուրի օրինակ է էլեկտրական գեներատորը։
Առաջին պարզագույն հոսանքի աղբյուրը, որը մինչ այժմ գործածվում է, գալվանական տարրն է, որն այդպես է կոչվում ի պատիվ իտալացի կենսաբան, բժիշկ Լուիջի Գալվանիի։ Գալվանական մարտկոցները միանվագ օգտագործման հոսանքի աղբյուրներ են։ Ավտոմեքենայում, բջջային հեռախոսներում մեծ կիրառություն ունեն բազմակի օգտագործման հոսանքի աղբյուրները՝ ակումուլյատորները, որոնք կարելի է լիցքավորել և նորից օգտագործել։ Հոսանքի ցանկացած նմանօրինակ աղբյուր երկու բևեռ ունի՝ դրական (+) և բացասական (-)[6]։ Այդ բևեռների մոտ կուտակված տարբեր լիցքերը պայմանավորված են հոսանքի աղբյուրի ներսում ընթացող քիմիական ռեակցիաներով։ Ռեակցիաները տեղի են ունենում հատուկ լուծույթի մեջ խորասուզված հաղորդիչների՝ էլեկտրոդների միջև։ Շղթայի սխեմայում տարրերն օգտագործվում են իդեալական աղբյուրների մոդելների համար, իրական պայմաններում հնարավոր են աննշան շեղումներ[7]։
Ըստ նպատակի հոսանքի աղբյուրները կիրառվում են որպես էլեկտրական էներգիայի մատակարար (գեներատոր, արևային մարտկոց) և որպես էլեկտրական ազդանշանների գեներատոր (սենսոր, խոսափող)։ Երբ խոսքը վերաբերում է էներգիայի մատակարարմանը, տարբերակում են հաստատուն և փոփոխական (միաֆազ և եռաֆազ) հոսանք, իսկ ազդանշանի պարագայում անալոգային կամ թվային։
Սպառիչներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Սպառիչները էլեկտրական շղթայի բաղկացուցիչներից են, դրանցից են ռեզիստորները, շիկացման լամպերը, էլեկտրական զանգերը և այլն։
Իրական աղբյուրների և փոխանցման ուղիների դեպքում տեղի են ունենում կորուստներ, և էլեկտրական շղթան նախատեսված է լարման կամ հոսանքի կարգավորման համար՝ կախված սպառիչի հզորությունից, թե որքան առավելագույն էլեկտրական լարում և հոսանք պիտի ապահովվի։
Ստացիոնար պրոցեսների դեպքում տվյալ սպառիչի համար հոսանք-լարում հարաբերությունը հաճախ կարելի է գծային կերպով սահմանել՝ օգտագործելով Օհմի օրենքը։ Կիսահաղորդիչների դեպքում բաղադրիչները սովորաբար ոչ գծային կախում ունեն միմյանցից։
Փոխազդեցություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
Էլեկտրական շղթայի տարրերը միացված են միմյանց էլեկտրական հաղորդալարերի միջոցով։ Նրանք հաճախ կարող են դիտվել որպես անկորուստ[1]։ Սակայն պետք է հաշվի առնել ոչ միայն հոսանքի աղբյուրների և սպառիչների բնութագրիչները, այլ նաև դրանց միացված հաղորդալարերը՝ կախված իրենց չափերից և պատրաստման նյութից, կորուստներ կունենան այս կամ այն չափով։
Հաղորդալարերի միացման առանձնահատկությունները ձևակերպել է գերմանացի գիտնական Կիրրխհոֆը իր Կիրխհոֆի կանոններում։
Էլեկտրական շղթաների առանձնահատկությունները ներկայացված են Հելմհոլցի էլեկտրական շղթաների տեսությամբ։
Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]
- ↑ 1,0 1,1 Adalbert Prechtl: Vorlesungen über die Grundlagen der Elektrotechnik, Band 1. Springer, 1994, S. 101
- ↑ Wilfried Weißgerber: Elektrotechnik für Ingenieure 3: Ausgleichsvorgänge, Fourieranalyse, Vierpoltheorie. Springer Vieweg, 8. Aufl. 2012, S. 171
- ↑ Hans Fricke, Paul Vaske: Elektrische Netzwerke: Grundlagen der Elektrotechnik, Teil 1. Springer Teubner, 1982, S. 45
- ↑ Heinrich Frohne, Karl-Heinz Löcherer, Hans Müller, Thomas Harriehausen, Dieter Schwarzenau: Moeller Grundlagen der Elektrotechnik. Vieweg+Teubner, 22. Aufl. 2011, S. 19
- ↑ z. B. bei Hans Fricke, Paul Vaske, S. 73 – Reinhold Paul, S. 1
- ↑ «Հոսանքի աղբյուրներ, էլեկտրական շղթա».
- ↑ Reinhold Paul: Elektrotechnik 2: Netzwerke. Springer, 3. Aufl. 1994, S. 7