MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-26
Часть–8_ Май –2025
149
O'ZGARUVCHAN TOK VA O'ZGARMAS TOKNING BIR BIRIDAN
FARQI, YUTUQLARI VA KAMCHILIKLARI
Piskent tumani 1-son politehnikumi
Lavozimi:Fizika va astronomiya o'qituvchisi
Kamolova Nozima Abror qizi
Tel: +998940619296
Anotatsiya: Ushbu ilmiy maqola elektr energiyasining ikki asosiy turi –
o'zgaruvchan tok (OT, AC) va o'zgarmas tok (O'T, DC) o'rtasidagi fundamental
farqlarni, ularning tarixiy rivojlanishini, texnik afzalliklari va kamchiliklarini,
shuningdek, zamonaviy jamiyatdagi keng qamrovli qo'llanilish sohalarini tahlil qiladi.
Maqolada har bir tok turining asosiy xususiyatlari, energiya uzatishdagi
samaradorligi, elektronika va elektr tizimlaridagi o'rni ko'rib chiqiladi. Shuningdek,
ularning har birining o'ziga xos muammolari va kelajakdagi energiya
infratuzilmasidagi potentsial evolyutsiyasi muhokama qilinadi. Maqola elektr
energetikasi, elektronika va umumiy texnologiya sohasiga qiziquvchi mutaxassislar,
talabalar va keng jamoatchilik uchun mo'ljallangan.
Kalit so'zlar: O'zgaruvchan tok (AC), O'zgarmas tok (DC), elektr energiyasi,
energiya uzatish, transformator, rektifikator, kuchlanish, tok kuchi, chastota, elektr
tarmog'i, elektronika, HVDC.
Kirish
Elektr energiyasi zamonaviy sivilizatsiyaning asosiy harakatlantiruvchi
kuchidir. Uning shakli va uzatish usullari texnologik taraqqiyotning muhim
omillaridan biri bo'lib kelgan. Elektr energiyasi asosan ikki asosiy turda mavjud:
o'zgarmas tok (O'T, Direct Current - DC) va o'zgaruvchan tok (OT, Alternating Current
- AC). Har bir tok turi o'ziga xos xususiyatlarga, afzalliklarga va muammolarga ega
bo'lib, ular elektr tizimlarining dizaynini, samaradorligini va qo'llanilishini belgilaydi.
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-26
Часть–8_ Май –2025
150
XIX asr oxirida, "toklar urushi" davrida, Tomas Edison tomonidan targ'ib
qilingan O'T va Nikola Tesla hamda Jorj Vestingxauz tomonidan ilgari surilgan OT
o'rtasida katta tortishuvlar bo'lib o'tgan. Yakunda OT energiya uzatishning uzoq
masofalarga samaraliroq usuli sifatida ustunlikka erishdi va bugungi kunda dunyo
bo'ylab elektr tarmoqlarining asosini tashkil etadi. Biroq, elektronika va qayta
tiklanadigan energiya manbalarining rivojlanishi bilan O'Tga bo'lgan qiziqish qayta
tiklanmoqda. Ushbu maqolada har ikki tok turining texnik jihatlari, ularning farqlari,
afzalliklari va muammolari chuqur tahlil qilinadi.
O'zgarmas tok (O'T, Direct Current - DC)
O'zgarmas tok – bu elektr zaryadlarining doimiy bir yo'nalishda harakatlanishi
bilan tavsiflanadigan elektr toki. Uning kuchi va yo'nalishi vaqt o'tishi bilan
o'zgarmaydi.
Xususiyatlari
Doimiy yo'nalish:
Elektronlar faqat bir yo'nalishda harakatlanadi (musbatdan
manfiyga).
Doimiy kuchlanish:
Kuchlanish darajasi vaqt davomida o'zgarmaydi (ideal
holda).
Chastota:
Nol (0 Hz).
Tarixiy kontekst va qo'llanilishi
O'T Tomas Edison tomonidan tijoriy maqsadlarda birinchi bo'lib qo'llanilgan.
Uning Nyu-Yorkdagi Pearl Street Power Station stansiyasi 1882 yilda ishga tushirilgan
bo'lib, u atrofdagi binolarga O'Tni yetkazib bergan. Dastlabki elektr tizimlari asosan
O'Tga asoslangan edi.
Bugungi kunda O'T quyidagi sohalarda keng qo'llaniladi:
Batareyalar va akkumulyatorlar:
Barcha turdagi batareyalar (telefonlar,
noutbuklar, avtomobillar) O'T manbai hisoblanadi.
Elektronika:
Kompyuterlar, smartfonlar, televizorlar va boshqa ko'plab
elektron qurilmalar ichki ishlashi uchun O'Tga muhtoj. OTdan keladigan tok
rektifikatorlar yordamida O'Tga aylantiriladi.
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-26
Часть–8_ Май –2025
151
Qayta tiklanadigan energiya manbalari:
Quyosh panellari (fotovoltaik
elementlar) to'g'ridan-to'g'ri O'T ishlab chiqaradi.
LED yoritish:
Yorug'lik chiqaruvchi diodlar (LED) O'Tda ishlaydi.
Elektroliz va metall qoplash:
Kimyoviy jarayonlarda O'T zarur.
Elektr transport vositalari:
Elektromobillar, tramvaylar va ba'zi poyezdlar
O'T dvigatellaridan foydalanadi.
Afzalliklari
1.
Sodda sxemalar:
Elektronika uchun sodda quvvat manbalari va
zanjirlarni talab qiladi.
2.
Batareyalar bilan moslik:
Batareyalar va akkumulyatorlarni to'g'ridan-
to'g'ri quvvatlantirish va ulardan foydalanish imkonini beradi.
3.
Samaradorlik (ba'zi hollarda):
Ba'zi elektron qurilmalar (masalan,
LEDlar) O'Tda samaraliroq ishlaydi.
4.
Yuqori kuchlanishli o'zgarmas tok (HVDC):
Uzoq masofalarga
energiya uzatishda (ayniqsa suv osti kabellari orqali) OTga nisbatan kamroq
yo'qotishlarga ega bo'lishi mumkin. Bu haqda keyinroq batafsilroq.
Muammolari
1.
Kuchlanishni o'zgartirish qiyinligi:
O'T kuchlanishini transformatorlar
yordamida osonlikcha oshirib yoki kamaytirib bo'lmaydi. Buning uchun murakkabroq
va qimmatroq elektron konvertorlar (DC-DC konvertorlar) talab qilinadi.
2.
Uzoq masofaga uzatishdagi yo'qotishlar:
Yuqori tok kuchi tufayli uzun
simlarda energiya yo'qotishlari (Joule issiqligi) sezilarli bo'ladi. Kuchlanishni oshirish
orqali tok kuchini kamaytirish imkoniyati cheklangan.
3.
Kommutatsiya
muammolari:
O'Tda
elektr
yoyini
o'chirish
(kommutatsiya) OTga nisbatan qiyinroq, chunki tok kuchi hech qachon nolga
tushmaydi.
O'zgaruvchan tok (OT, Alternating Current - AC)
O'zgaruvchan tok – bu elektr zaryadlarining yo'nalishi va kuchi vaqt davomida
davriy ravishda o'zgarib turadigan elektr toki. U odatda sinusoidal to'lqin shakliga ega.
Xususiyatlari
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-26
Часть–8_ Май –2025
152
Davriy yo'nalish o'zgarishi:
Elektronlar ma'lum bir chastota bilan
yo'nalishini o'zgartiradi.
Davriy kuchlanish o'zgarishi:
Kuchlanish darajasi vaqt davomida davriy
ravishda o'zgaradi (musbat va manfiy cho'qqilar orasida).
Chastota:
Odatda 50 Hz (Yevropa, Osiyo) yoki 60 Hz (Shimoliy
Amerika).
Tarixiy kontekst va qo'llanilishi
OT tizimini Nikola Tesla va Jorj Vestingxauzlar ishlab chiqqan va targ'ib
qilgan. Ular OTning uzoq masofalarga energiya uzatishdagi afzalliklarini namoyish
etishgan. 1893 yildagi Chikago Jahon ko'rgazmasi Vestingxauz va Teslaning OT
tizimining muvaffaqiyatini ko'rsatdi, bu esa "toklar urushi"da OTning g'alabasiga olib
keldi.
Bugungi kunda OT quyidagi sohalarda keng qo'llaniladi:
Elektr tarmoqlari:
Elektr stansiyalaridan iste'molchilarga energiya
uzatish va taqsimlash uchun global standartdir.
Maishiy elektr ta'minoti:
Uylar va ofislardagi rozetkalarga yetkazib
beriladigan tok.
Elektr motorlar:
Ko'pgina sanoat va maishiy motorlar (masalan,
muzlatgichlar, kir yuvish mashinalari) OTda ishlaydi.
Transformatorlar:
OT kuchlanishini osongina o'zgartirish imkonini
beradi.
Afzalliklari
1.
Kuchlanishni oson o'zgartirish:
Transformatorlar yordamida OT
kuchlanishini juda samarali tarzda oshirish (uzatish uchun) va kamaytirish (iste'mol
uchun) mumkin. Bu energiya uzatishdagi yo'qotishlarni sezilarli darajada kamaytiradi.
2.
Uzoq masofaga samarali uzatish:
Yuqori kuchlanishda (va past tok
kuchida) uzatish tufayli simlardagi energiya yo'qotishlari minimal bo'ladi.
3.
Generatorlar
va
motorlarning
soddaligi:
OT
generatorlari
(alternatorlar) va motorlari (induksion motorlar) O'Tga nisbatan oddiyroq va
ishonchliroq bo'lishi mumkin.
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-26
Часть–8_ Май –2025
153
4.
Kommutatsiya osonligi:
OT tok kuchi har bir tsiklda nolga tushganligi
sababli, o'chirgichlar va kalitlar yordamida tokni uzish osonroq.
Muammolari
1.
Rektifikatsiya zarurati:
Ko'pgina elektron qurilmalar O'Tda ishlaganligi
sababli, OTni O'Tga aylantirish uchun rektifikatorlar (diod ko'priklari) talab qilinadi,
bu esa energiya yo'qotishlariga olib keladi.
2.
Induktiv va sig'im qarshiliklar:
OT zanjirlarida induktiv va sig'im
qarshiliklar paydo bo'ladi, bu esa quvvat koeffitsientining pasayishiga va energiya
yo'qotishlariga olib kelishi mumkin.
3.
Terining effekti (Skin effect):
Yuqori chastotali OTda tok o'tkazgichning
faqat sirt qismida oqadi, bu esa samarali o'tkazgich kesimini kamaytiradi va
yo'qotishlarni oshiradi.
4.
Radiatsiya:
Yuqori chastotali OT elektromagnit nurlanishni keltirib
chiqarishi mumkin.
O'zgaruvchan tok va o'zgarmas tok o'rtasidagi asosiy farqlar
Xususiyat
O'zgarmas tok (O'T, DC)
O'zgaruvchan tok (OT, AC)
Yo'nalish
Doimiy, bir yo'nalishda
Davriy ravishda o'zgaradi
Kuchlanish
Doimiy (ideal holda)
Davriy ravishda o'zgaradi
Chastota
0 Hz
50 Hz yoki 60 Hz
Manbalar
Batareyalar, quyosh panellari,
to'g'irlagichlar
Generatorlar (alternatorlar),
elektr tarmoqlari
Transformatsiya
Qiyin, elektron konvertorlar
talab qilinadi
Oson,
transformatorlar
yordamida
Uzatish
Uzoq masofalarga uzatishda
katta
yo'qotishlar
(past
kuchlanishda)
Uzoq masofalarga samarali
uzatish (yuqori kuchlanishda)
Qo'llanilishi
Elektronika,
batareyalar,
LEDlar, elektroliz, HVDC
Elektr tarmoqlari, maishiy
texnika, motorlar
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-26
Часть–8_ Май –2025
154
Xavfsizlik
Yuqori
kuchlanishda
OTga
nisbatan xavfliroq (tokni uzish
qiyinligi)
OTga nisbatan xavfsizroq
(tokni uzish osonligi)
Kelajakdagi tendensiyalar va gibrid tizimlar
An'anaviy ravishda, OT elektr energiyasini uzatishda ustunlik qildi. Biroq,
zamonaviy texnologiyalarning rivojlanishi, ayniqsa quvvat elektronikasi sohasidagi
yutuqlar, O'Tning qayta tiklanishiga olib keldi.
Yuqori kuchlanishli o'zgarmas tok (HVDC):
Uzoq masofalarga,
ayniqsa suv osti kabellari orqali yoki turli chastotali elektr tarmoqlarini ulashda HVDC
tizimlari OTga nisbatan samaraliroq hisoblanadi. HVDC tizimlarida OT avval O'Tga
aylantiriladi, yuqori kuchlanishda uzatiladi va manzilga yetganda qayta OTga
aylantiriladi. Bu yo'qotishlarni kamaytiradi va tarmoq barqarorligini oshiradi.
Qayta tiklanadigan energiya manbalari:
Quyosh panellari va ba'zi
shamol generatorlari O'T ishlab chiqarganligi sababli, O'Tga asoslangan mikro-
tarmoqlar va aqlli uylar konsepsiyalari rivojlanmoqda. Bu, masalan, uydagi quyosh
panellaridan to'g'ridan-to'g'ri O'Tda ishlaydigan LED yoritgichlar va elektron
qurilmalarni quvvatlantirish imkonini beradi, bu esa energiya konvertatsiyasidagi
yo'qotishlarni kamaytiradi.
Elektr transport vositalari:
Elektromobillar va zaryadlash infratuzilmasi
O'Tga asoslangan bo'lib, bu sohaning rivojlanishi O'T texnologiyalariga bo'lgan
ehtiyojni oshiradi.
Kelajakda elektr tarmoqlari OT va O'T texnologiyalarining gibrid
kombinatsiyasiga ega bo'lishi kutilmoqda, bunda har bir tok turining afzalliklaridan
maksimal darajada foydalaniladi.
Xulosa
O'zgaruvchan tok va o'zgarmas tok elektr energiyasining ikki asosiy shakli
bo'lib, har biri o'ziga xos texnik xususiyatlarga, afzalliklarga va muammolarga ega. OT
energiya uzatish va taqsimlashda o'zining transformatsiya qulayligi tufayli global
standart bo'lib qolmoqda. O'T esa elektronika, batareya texnologiyalari va qayta
tiklanadigan energiya manbalarida ajralmasdir.
MODERN EDUCATION AND DEVELOPMENT
Выпуск журнала №-26
Часть–8_ Май –2025
155
"Toklar urushi" davri tugagan bo'lsa-da, bugungi kunda har ikki tok turining
o'zaro integratsiyasi va samarali kombinatsiyasi energiya samaradorligini oshirish,
barqaror energiya tizimlarini yaratish va kelajakdagi texnologik ehtiyojlarni qondirish
uchun muhim ahamiyat kasb etmoqda. HVDC tizimlari va O'Tga asoslangan mikro-
tarmoqlarning rivojlanishi elektr energetikasi sohasida yangi imkoniyatlar ochib,
yanada moslashuvchan va barqaror energiya infratuzilmasini shakllantirishga xizmat
qiladi.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1.
Hughes, A., & Drury, B. (2019).
Electric Motors and Drives: Fundamentals,
Types and Applications
. Elsevier.
2.
Mohan, N., Undeland, T. M., & Robbins, W. P. (2017).
Power Electronics:
Converters, Applications, and Design
. John Wiley & Sons.
3.
Wildi, T. (2018).
Electrical Machines, Drives, and Power Systems
. Pearson
Education.
4.
Rashid, M. H. (2017).
Power Electronics Handbook
. Butterworth-Heinemann.
5.
Billings, R. G. (2015).
Direct Current Power Systems: Theory and Practice
.
CRC Press.
6.
Siemens AG. (2020).
HVDC Transmission Systems: Technology and
Applications
. (Texnik hujjat).
