Elektr zanjirlari (electrical circuits) amalda zanjir sxemalari (circuit diagrams) va elektr belgilari (electrical symbols) orqali tasvirlanadi. Zanjir sxemasida turli elektr qurilmalarini rasmsimon (piktografik) ko‘rinishda ifodalash elektr belgisi (electrical symbol) deb ataladi. Ayrim noyob elektr belgilari zanjirdagi turli elektr komponentlarini (electrical components) bildiradi va bu belgilar asosan standartlashtirilgan. Ushbu maqola zanjir sxemalarini tuzish va tahlil qilishda eng ko‘p qo‘llanadigan elektr belgilari bilan sizni tanishtiradi.

Elektr zanjiri (Electric Circuit) nima?

Muayyan maqsad uchun elektr tokini (electric current) o‘tkazishga mo‘ljallangan o‘tkazuvchi elementlar tizimi elektr zanjiri deb ataladi. Elektr zanjiri quyidagilardan iborat bo‘ladi: elektr energiya manbai; ushbu energiyani o‘zgartiradigan, sarflaydigan (dissipate) yoki saqlaydigan (store) elementlar; ulovchi simlar (connecting wires). Quvvat ortiqcha yuklanishining (power overload) oldini olish uchun zanjirlarga ko‘pincha sug‘urta (fuse) yoki avtomatik o‘chirgichlar (circuit breakers) kiritiladi.

Zanjirlar va tizimlar tarixidan qisqacha

Birinchi elektr zanjiri 1800-yilda Alessandro Volta tomonidan ixtiro qilingan. Volta metall tasmalari bilan ulangan tuzli eritma (salt solution) solingan idishlar yordamida elektrning barqaror oqimini hosil qilish mumkinligini aniqlagan. Keyinchalik u tuzli eritmada ivitilgan karton (cardboard) qatlamlari orasiga mis (copper) va rux (zinc) disklari navbatma-navbat joylashtirib, volta ustuni (voltaic pile) — ilk batareya (early battery)ni yaratdi. U yuqoridan pastgacha cho‘zilgan simni (wire) ulash orqali elektr tokini zanjir bo‘ylab oqizishga muvaffaq bo‘ldi. Elektr tokining birinchi amaliy qo‘llanilishi elektrolizda (electrolysis) ishlatilgan bo‘lib, bu jarayon keyinchalik yangi kimyoviy elementlarning (chemical elements) rivojlanishiga olib kelgan.

Elektr zanjirining tarkibiy qismlari

Elektr zanjirlari juda qiziq. Siz “Steady Hands” o‘yinini ko‘rganmisiz? Bu o‘yinda ikki nuqta orasida egri-bugri sim bo‘ladi. O‘yin maqsadi — metall buyumni simning bir uchidan ikkinchi uchigacha olib o‘tish. Agar shu metall buyumni siljitayotganda simga tegib ketsangiz, zanjir g‘uvillab (buzzes) ovoz chiqaradi va siz o‘yindan chiqasiz. Bu — uyda topiladigan buyumlar bilan ham yasash mumkin bo‘lgan qiziqarli o‘yin. Keling, elektr zanjirini tahlil qilamiz va uning tarkibiy qismlariga chuqurroq kirib boramiz.

Belgilar bilan elektr komponentlari ro‘yxati

Elektr belgisi (electrical symbol) — elektr va elektron komponentlarning (electrical and electronic components) grafik ifodasidir. Bu belgilar zanjirda muayyan elektron qurilmani tanib olishimizga yordam beradi. Milliy va xalqaro standartlar elektr belgilarini belgilab beradi. Sxema belgilari faqat elektr va elektron zanjirlarning komponentlarini ifodalaydi, ammo ularning funksiyasi yoki jarayonini aniqlab bermaydi.

Keling, zanjirdagi turli komponentlar qanday ifodalanishini ko‘rib chiqamiz:

Elektr simi (Electrical Wire)

Sim — elektr toki oqib o‘tadigan yagona, odatda silindrsimon, egiluvchan metall tolasi yoki sterjeni (rod). Odatda u mis (copper) kabi yaxshi o‘tkazuvchi metallardan tayyorlanadi.

Ulangan sim (Connected Wire)

Ulovchi simlar elektr tokiga (electrical current) zanjirning bir nuqtasidan boshqasiga o‘tishi uchun muhit (medium) yaratadi.

Ulanmagan sim (Disconnected Wire)

Sxemalarda ba’zan simlar bir-birini kesib o‘tadi, ammo o‘zaro ulanmagan bo‘ladi. Shuning uchun bir simning boshqasining ustidan kesib o‘tishini ko‘rsatish uchun rasmda ko‘rsatilgandek “qavariq ko‘prikcha” (hump) chizish ma’qul.

Yerga ulash (Earth Ground)

Elektr zanjirida kuchlanishlar (voltages) o‘lchanadigan tayanch nuqta (reference point), elektr tok uchun umumiy qaytish yo‘li (common return path) yoki Yer bilan to‘g‘ridan-to‘g‘ri jismoniy ulanish (direct physical connection).

Korpusga ulash (Chassis Ground)

Korpusga ulash — ayrim elektr qurilmalari joylashtiriladigan metall korpus (metal housing). Korpus sizning elektr tarmog‘ingizdagi yashil “ground” simiga ulangan bo‘lishi mumkin.

Raqamli/Umumiy yer (Digital/Common Ground)

Raqamli mantiq integral mikrosxemalari (ICs) uchun tayanch kuchlanish (reference voltage). Bu, demak, analog signallar (analogue signals) ushbu tayanch tekislikka (reference plane) ulanib ketmaydi (coupled in).

Lampa/Lampochka (Lamp/Light Bulb)

Bu — elektr tokidan foydalanib yorug‘lik chiqaradigan yuklama (load).

Rezistor (IEE)/(IEC)

Rezistor — zanjir bo‘ylab tok oqishiga qarshilik ko‘rsatadigan (resists the flow of current) qurilma.

O‘zgaruvchan rezistor / Reostat (Variable Resistor / Rheostat) (IEE)/(IEC)

O‘zgaruvchan rezistor — elektr qarshiligi (electrical resistance) sozlanishi mumkin bo‘lgan rezistor. Reostat esa qarshiligini o‘zgartirish orqali zanjirdagi tokni boshqarish uchun qarshiligi o‘zgartiriladigan o‘zgaruvchan rezistordir.

Potensiometr (Potentiometer) (IEE)/(IEC)

Potensiometr — sirpanadigan yoki aylanadigan kontaktli (sliding or rotating contact) uch klemali (three-terminal) rezistor bo‘lib, sozlanadigan kuchlanish bo‘lgichini (adjustable voltage divider) hosil qiladi.

Fotoqarshilik / Yorug‘likka bog‘liq rezistor (Photoresistor / Light-dependent resistor — LDR)

Fotoqarshilik (photoresistor) yorug‘lik (luminosity) ta’sirida qarshilikni kamaytiradi.

Termistor (Thermistor)

Termistor — qarshiligi haroratga (temperature) bog‘liq bo‘lgan rezistor turi.

Kondensator (Capacitor)

Kondensator — elektr energiyasini elektr maydonida (electric field) saqlaydigan qurilma.

O‘zgaruvchan kondensator (Variable Capacitor)

O‘zgaruvchan kondensator — sig‘imi (capacitance) mexanik yoki elektron usulda ataylab va takroran o‘zgartirilishi mumkin bo‘lgan kondensator.

Qutblangan kondensator (Polarized Capacitor)

Anodi (anode) metalldan tayyorlangan kondensator anodlash (anodisation) orqali izolyatsion oksid qatlami (insulating oxide layer) hosil qiladi.

Kuchlanish manbai / Tok manbai (Voltage Source / Current Source)

Kuchlanish manbai — yuklama qarshiligi (load resistance) va chiqish toki (output current) qanday bo‘lishidan qat’i nazar, doimiy kuchlanishni (fixed voltage) ushlab tura oladigan elektr komponent.

Batareya elementi / Batareya (Battery Cell / Battery)

Batareya — tashqi ulanishlarga (external connections) ega bo‘lgan ikki yoki undan ortiq elektrokimyoviy elementlardan (electrochemical cells) tashkil topgan qurilma.

O‘zgaruvchan tok (AC) kuchlanish manbai (AC Voltage Source)

Bu — musbat va manfiy klemmalari (positive and negative terminals) davriy ravishda (periodically) almashib turadigan manba.

Boshqariladigan kuchlanish manbai / boshqariladigan tok manbai (Controlled Voltage Source / Controlled Current Source)

Tok bilan boshqariladigan kuchlanish manbai (current-controlled voltage source) tokka chiziqli proporsional (linearly proportional) bo‘lgan kuchlanishni hosil qiladi. Boshqariladigan (controlled) yoki bog‘liq (dependent) tok manbai esa mavjud tokini kuchlanishga qarab o‘zgartiradi.

Voltmetr (Voltmeter)

Voltmetr — elektr potensialini (electrical potential) o‘lchash asbobi.

Ampermetr (Ammeter)

Ampermetr — elektr tokini (electric current) o‘lchash asbobi.

Diod (Diode)

Diod — tokni faqat bitta yo‘nalishda o‘tkazadigan (allows current to flow only in one direction) ikki klemali yarimo‘tkazgich (semiconductor) qurilma.

Zener diod (Zener Diode)

Zener diod — ma’lum Zener kuchlanishiga (Zener voltage) yetganda teskari yo‘nalishda tok oqishiga (reverse current) ruxsat beradigan diod turi.

Shottki diod (Schottky Diode)

Shottki diod — yarimo‘tkazgich (semiconductor) bilan metall tutashuvi (junction) natijasida hosil bo‘ladigan diod.

Varikap diod (Varicap Diode)

Varikap diod — teskari qutblangan p–n o‘tishning (reverse-biased p–n junction) kuchlanishga bog‘liq sig‘imidan (voltage-dependent capacitance) foydalanish uchun yaratilgan diod turidir.

Fotodiod (Photodiode)

Fotodiod — yorug‘likni elektr tokiga aylantiradigan (converts light into an electrical current) yarimo‘tkazgich qurilma turi.

NPN bipolyar tranzistor (NPN Bipolar Transistor)

NPN bipolyar tranzistor — bitta p-turdagi material (p-type material) ikki n-turdagi material (n-type materials) orasiga joylashtirilgan tranzistor.

PNP bipolyar tranzistor (PNP Bipolar Transistor)

PNP bipolyar tranzistor — bitta n-turdagi material (n-type material) ikki p-turdagi material (p-type materials) orasiga joylashtirilgan tranzistor.

OR/NOR mantiqiy elementi (OR/NOR Gate)

OR (YOKI) elementi shunday mantiqiy amalni bajaradiki, agar operandlardan (operand) kamida bittasi 1 bo‘lsa natija 1 bo‘ladi, aks holda 0 bo‘ladi.
NOR esa faqat barcha operandlar 0 bo‘lgandagina 1 natija beradi, aks holda 0 bo‘ladi.

AND/NAND mantiqiy elementi (AND/NAND Gate)

AND (VA) elementi faqat barcha operandlar 1 bo‘lgandagina 1 natija beradi, aks holda 0 bo‘ladi.
NAND esa faqat barcha operandlar 1 bo‘lgandagina 0 natija beradi, aks holda 1 bo‘ladi.

XOR/NOT mantiqiy elementi (XOR/ NOT Gate)

XOR — chin (true) kirishlar soni toq bo‘lsa, chin chiqish beradigan raqamli mantiqiy element (digital logic gate).
NOT esa mantiqiy inkorni (logical negation) bajaradigan mantiqiy elementdir.

Tez-tez so‘raladigan savollar – FAQ

Q1

Dvigatel (motor) nima?

Dvigatel — elektr energiyasini mexanik energiyaga aylantira oladigan qurilma.

Q2

Fotodiod (photodiode) nima?

Yorug‘likni elektr tokiga aylantiradigan yarimo‘tkazgich (semiconductor) qurilma turi.

Q3

Elektr belgilari (electrical symbols) nima?

Elektr belgilari — elektr va elektron komponentlarning grafik ifodasidir.

Q4

Elektr simlarda qaysi o‘tkazuvchi material ishlatiladi?

Elektr simlarda keng qo‘llanadigan o‘tkazuvchi material — mis (copper).

Q5

Elektr sug‘urtasi (electrical fuse) nima?

Sug‘urta — zanjirlarni ortiqcha elektr toki oqimidan himoya qiladigan qurilma. Zanjirda sug‘urtani ifodalash uchun sug‘urta belgisi (fuse symbol) ishlatiladi.