Mavzu: Elektr zanjirlari. O’zgarmas tok zanjiri

a) Kirxgofning birinchi qonuni. Bu qonun elektr zanjiri toklari uchun umumiy bo’lib, ikki xil ta’riflanadi:
1) Elektr zanjirining istalgan tugunidagi toklarning algebraik yig’indisi nolga teng;
2) Elektr zanjirining istalgan tuguniga oqib keluvchi toklarning algebraik yig’indisi shu tugundan ketuvchi toklarning algebraik yig’indisiga teng.
Tugunga keluvchi toklarni musbat, tugundan ketuvchi toklarni manfiy deb olamiz. Birinchi ta’riflanishga asosan

I₁ –I₂ –I₃ –I₄ = 0
ikkinchi ta’riflanishga asosan
I₁ = I₂ +I₃ +I₄
Umuman olganda

Kirxgofning birinchi qonuni fizik jihatdan shuni bildiradiki, zanjirda zaryadlar harakati shunday bo’ladiki, ular tugunlarda to’planib qolmaydi.

b) Kirxgofning ikkinchi qonuni. Kirxgofning ikkinchi qonuni kuchlanishlar uchun umumiy qonun bo’lib, elektr zanjirining yopiq konturi uchun qullaniladi. Bu qonunni ham ikki xil ta’riflash mumkin:
1) Istalgan yopiq konturdagi kuchlanishlar tushuvining algebraik yig’indisi shu konturdagi EYUKlarning algebraik yig’indisi teng:
 I R =  E
Har bir yig’indi kontur yunalishiga mos bo’lsa musbati ishora bilan, agarda kontur yunalishiga teskari bo’lsa manfiy ishora bilan kiradi;
2) Kuchlanishlarning algebraik yig’indisi (kuchlanishlar tushuvi emas) yopiq kontur buylab nolga teng.
U_k = 0
Elektr zanjirida quvvatlar balansi
Energiyani saqlanish qonuniga asosan bir kattalikning o’zida manbalar va iste’molchilar uchun energiyani o’zgarish tezliklarini tengligini isbotlash mumkin.
Elektr zanjiridagi barcha manbalarning (aktiv elementlar) oniy quvvatlarining algebraik yig’indisini shu zanjirdagi iste’molchilar (passiv elementlar) oniy quvvatlari algebraik yig’indisiga tengligi quvvatlar balansi deb nomlanadi:
P_m =P_is
Quvvatlar balansi har qanday tuzilishdagi chiziqli va nochiziqli, istalgan rejimdagi elektr zanjirlari uchun urinlidir.
Energiyani saqlanish qonuniga asosan vaqt birligi ichida sxema qarshiliklaridagi ajralib chiqayotgan issiqlik miqdori shu vaqt ichida manbalar berayotgan energiyaga teng bo’ladi.
Agar EYUK manbasi orqali utayotgan tok I, EYUK yunalishi E bilan mos bo’lsa, u vaqtda EYUK manbasi zanjirga vaqt birligi ichida (E I) ko’paytma quvvatlar balansi (energetik balans)ga musbat ishora bilan kiradi. Agar I tokni yunalishi EYUK E ga qarama-qarshi bo’lsa, EYUK manbasi energiya bermaydi balki, u energiya qabul qiladi (masalan akkumuliyatorni zaryadlash) va (E I) kupaytma quvvatlar balansiga manfiy ishora bilan kiradi.
Quvvatlar (energetik) balansi tenglamasi faqat EYUK manbalari energiya bilan berganda quyidagicha bo’ladi.
E I = I² R
Agar elektr sxemaga EYUK manbalaridan tashqari, tok manbalari ham energiya bersa, ya’ni alohida tugunlardan tok manbalaridan tok kelsa va shu tugunlardan tok ketsa, quvvatlar balansi tenglamasini tuzganda tok manbalari borayotgan energiyani hisobga olish kerak. Masalan, sxemani A tuguniga tok manbasidan I_k tok kelmoqda va B tugundan shu tok ketmoqda. Tok manbasi berayotgan quvvat U_abI_k ga teng bo’ladi. Sxema tarmoqlaridagi kuchlanish U_ab va toklar, tok manbasi berayotgan tokni e’tiborga olgan holda hisoblangan bo’lishi kerak.
Quvvatlar (energetik) balansi tenglamasining umumiy ko’rinishi
E I + U_ab I_k = I² R
Agar E I > 0 (energiya manbalar) bo’lsa aktiv elementlarning quvvati musbat, agar E I < 0 (energiya istemolchilari) bo’lsa quvvat manfiy bo’ladi.