ЦТО 1 ном

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1
ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ ХӨГЖЛИЙН ТӨВ

СУРГАЛТ ҮЙЛДВЭРЛЭЛИЙН ЦОГЦОЛБОР

Цахилгаан
техникийн онолын

үндэс-1

(СҮЦ-н цахилгааны Е1 хичээлийн суурь мэдлэгт зориулагдсан)

Улаанбаатар хот
2017 он

-3-

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

© Энэхүү гарын авлагыг зохиогчийн эрхийн хуулиар
хамгаалсан тул зөвшөөрөлгүйгээр хэвлэх, хэсэгчлэн
хуулбарлах, хэсэгчлэн олшруулан тараахыг хориглоно

-4-

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Өмнөх үг

Энэхүү гарын авлага нь цахилгааны мэргэжлээр
суралцаж буй сонсогч таны суурь мэдлэгт тус болох
зорилготой цахилгаан техникийн онолын үндсийг агуулсан
болно.

Цахилгаан техникийн онол нь цахилгаан орон ба соронзон
үзэгдлүүд, цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх, дамжуулах,
хуваарилах, хувиргах ба ашиглах тухай шинжлэх ухаан бөгөөд
товчоор хэлбэл цахилгаан ба соронзон үзэгдэл тэдгээрийг
практикт ашиглах тухай судалдаг. Эдгээр судлах зүйл нь
цахилгаан техниктэй харьцаж буй цахилгаанчин танд
тулгарах асуудлыг оновчтой шийдэх үндэс болох юм.

Агуулгын хувьд СҮЦ-ын цахилгааны Е1 сургалтын
хөтөлбөртэй нийцүүлсэн. Бүтцийн хувьд:

- Бүлэг болон сэдвийн зорилго. Бүлэг нь суралцах
сэдвийн зорилгоор эхлэх ба тухайн сэдвийг судлах
шалтгааныг товч өгүүлсэн байна.

- Дүрслэл. Тухайн сэдвийг ойлгуулах зорилгоор схем,
график, зураг, диаграммыг ашигласан байна.

-5-

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1
- Лавлах хүснэгт. Чухал шаардлагатай тоон үзүүлэлт,
хамаарлыг агуулсан лавлах хүснэгтүүд нь тооцоолол
болон хяналтын зорилгоор ашиглагдана.
- Жишээ бодлого. Бүлэг тус бүр дээр судалсан
сэдвийгбататгах зорилгоор жишээ бодлогууд,
бодолтуудын хамт оруулж өгсөн.
- Дүгнэлт. Бүлгийн төгсгөлд чухал ойлголтуудыг эргэн
сануулж дүгнэсэн.
- Бататгах асуулт болон даалгаварын хэсэг. Энэ хэсэгт
сонсогчид шууд асуултанд хариулах болон өгөгдсөн
даалгаварын хүрээнд асуудлыг өөрөө шийдвэрлэх
боломжтой.
- Тэмдэглэгээ товчилсон үгийн жагсаалт. Гарын авлагад
ашиглагдаж буй тэмдэглэгээ болон товчилсон үгийг
тайлбарын хамт жагсаасан болно.

-6-

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Гарчиг

I. Физик хэмжигдэхүүн
II. Цахилгаан орон
III. Тогтмол гүйдлийн хэлхээ
IV. Хэмжүүрийн багаж
V. Омын хууль
VI. Эсэргүүцлийн холболтууд
VII. Цахилгаан ажил, чадал, энерги
VIII. Соронзон орон
IX. Цахилгаан соронзон
X. Хувьсах гүйдэл

-7-

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

I. Физик хэмжигдэхүүн

Зорилго:
Цахилгаан техникийн онол физикийн шинжлэх ухааны салбар
юм.Иймд физик хэмжигдэхүүнүүдийг судлах шаардлагатай.
Физик гэж юу вэ?
Физик хууль гэж юу вэ?
Хэмжигдэхүүн гэж юу болох, хэмжигдэхүүний нэгж гэж юуг
хэлэх вэ? гэдгийг тодорхойлно.

Физик бол биднийг хүрээлэн байгаа ертөнцийн бүх
үзэгдлүүдийн тухай байгалийн шинжлэх ухааны нэг хэсэг юм.
Байгалийн үзэгдэл бүхэн тодорхой нарийн зүй тогтолтой,
тодорхой хуулинд захирагдан явагдах тул физикийн шинжлэх
ухааны гол зорилго нь байгалийн эдгээр зүй тогтлыг
ажиглалт, туршилт, онолын судалгаан дээр тулгуурлан нээн
илрүүлж ашиглахад оршино.

Нэг хэсэг үзэгдэлд нийтлэг шинжтэй үндсэн бодит зүй
тогтлыг физик хууль гэж нэрлэдэг. Физик хууль нь физик
хэмжигдэхүүнүүдийн хоорондын шүтэлцээ, өөрөөр хэлбэл

-8-

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

тэдгээрийг илэрхийлсэн томъёо, дүрстэйгээр илэрхийлэгддэг.
Байгалийн үзэгдлүүдийн төлөв байдал, өөрчлөлт, үйл явцыг
судлахад физикийн хуулиуд чиглэгдэнэ.

Физик
хэмжигдэхүүн

Физикийн
хууль

Математик
харьцаа

Зураг1. Физикийн хуулийн томъёолол

Физикийн үзэгдэл ба биесийн шинж чанарыг нарийн
мэдэхэд физик хэмжигдэхүүнүүд хэрэглэгддэг. Физикийн
үзэгдлийн бодит үзүүлэлт болсон ерөнхий ухагдахуун,
хэмжээг физик хэмжигдэхүүн гэнэ. Жишээ нь талбайн урт,
масс, хугацаа зэрэг хэмжээ юм. Физикийн хуулиуд нь

-9-

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1
физикийн хэмжигдэхүүнүүдийн математик харьцаа буюу
томъёогоор илэрхийлэгдэнэ.

Хэмжигдэхүүнийг 2 ангилдаг.

Хэмжигдэхүүн

Үндсэн Үүсмэл

Үндсэн хэмжигдэхүүнд урт, хугацаа, биеийн жин, температур,
гүйдлийн хүч, гэрлийн хүч, бодисын тоо хэмжээ орно.

Үүсмэл хэмжигдэхүүнд физикийн хуулиудыг судлах явцад
үндсэн хэмжигдэхүүнээс гадна түүнээс хамаарах өөр олон
төрлийн хэмжигдэхүүнийг хэрэглэдэг бөгөөд тэдгээрийг
үүсмэл хэмжигдэхүүнүүд гэж нэрлэдэг.

- 10 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Физик хэмжигдэхүүн бүр өөр өөрийн гэсэн хэмжих нэгжээр
тодорхойлогддог. Нэгж гэдэг нь физик үзэгдлийг хэмжих
баримжаа юм. Аливаа нэг хэмжигдэхүүнийг хэмжинэ гэдэг нь
түүний нэгж болгон авсан нэг төрлийн хэмжигдэхүүнтэй
жишихийг хэлнэ. Хэмжилтийн эцэст уг хэмжигдэхүүн нь нэгж
болгон авсан нэг төрлийн хэмжигдэхүүнээс хэд дахин бага
буюу их болохыг үзүүлсэн тоо гарна. Физик хэмжигдэхүүн бүр
өөрийн тоон утга болон хэмжих нэгжийн үржвэрээр
илэрхийлэгдэнэ.

Физик тоон утга хэмжих
хэмжигдэхүүн нэгж

Зураг2. Физик хэмжигдэхүүн

Зөвхөн тоон утгаар физик хэмжигдэхүүнийг илэрхийлэх нь
учир дутагдалтай тул ямагт хэмжих нэгжийг ашиглах нь
чухал байдаг. Учир нь нэгж бүрийн хэмжилтийн хуваарь нь
өөр өөр байдаг тул үүнээс үүдэн алдаа гарах магадлал их
байдаг.

Хэмжигдэхүүнүүдийн тэмдэглэгээ, нэгж

- 11 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Физик хэмжигдэхүүнүүдийг ашиглахдаа (томъёо,
хүснэгт, график) зайлшгүй хүлээн зөвшөөрөгдсөн тусгай
тэмдэглэгээгээр тэмдэглэх нь чухал. Энэ тэмдэглэгээ нь ОУ-
ын нэгдсэн системд хамаарагдсан, хэлбэр дүрс, бичиглэл нь
ойлгомжтой, нэгэн төрлийн байх ёстой.

Физик хэмжигдэхүүнийг тоон утга, үндсэн нэгжээс гадна

уламжилсан нэгжээр илэрхийлдэг. Үндсэн нэгж нь бүх физик

хэмжигдэхүүнд хамаарна.

Нэгж

Үндсэн Уламжилсан Угтвар

Олон улсын нэгжийн СИ систем. Олон улсын нэгжийн
систем (франц Le Système international d'unités) нэрний
хураангуй нь SI буюу Монголоор СИ) нь метрийн
системийн орчин үеийн хувилбар. СИ нь дэлхий дээрх
хамгийн түгээмэл хэрэглэгдэж буй нэгжийн систем бөгөөд
худалдаа, аж үйлдвэр болон шинжлэх ухааны аль алинд нь
өдөр тутам хэрэглэгддэг.

- 12 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Зураг 3. Үндсэн нэгжүүд

Үндсэн (суурь) нэгжүүд

Хүснэгт. 1 СИ системийн үндсэн нэгжүүд

Утга Нэгж Тэмдэглэгээ
Нэр
Нэр Олон
Тэмдэглэгэ франц/англи Монгол
э Монгол
улс

Урт L метр mètre/metre м m

Масс килограм kilogramme/
M кг kg

м* kilogram

Хугацаа T секунд seconde/second с s

Цахилгаан гүйдэл I ампер ampère/amper A
А

e

Термодинамикийн кельвин kelvin КK
Θ

температур

- 13 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Бодисын тоо моль mole моль mol
хэмжээ N кд cd
J кандел candela
Гэрлийн хүч

Жич:Түүхийн шалтгаанаар «килограмм» нь аравтын угтвар
«кило»-г агуулдаг. Иймд бүхэл болон бутархай нэгжийг
гарган авахад СИ-гийн стандарт угтваруудыг «грамм»-д
залгадаг. «Грамм» нь СИ системийн бутархай нэгж юм: 1 г =
10−3 кг).

Уламжилсан нэгжүүд

Уламжлагдсан нэгжүүдийг үндсэн нэгжүүдийн математик
үйлдлээр (үржих ба хуваах) илэрхийлж болдог. Зарим
уламжлагдсан нэгжүүдэд, ашиглахад хялбар болгох зорилгоор
өөрийн нэрийг өгсөн байдаг.

Уламжлагдсан нэгжийн математик илэрхийлэл нь тухайн
нэгж эсвэл физик хэмжигдэхүүн тодорхойлогдож буй
физикийн хуулиас урган гардаг.

Жишээ нь: Цахилгаан эсэргүүцэл (Ом) , хүчдэл (Bольт)

Мөн урдаа угтвар авах байдлаар гарч ирдэг.

- 14 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Хүснэгт 2. Нэгжийн угтварууд

Угтвар Тэмдэглэл Үржигдэхүүн Угтвар Тэмдэглэл Үржигдэхүүн

Терра Т 1012 Пико П 10-12
Гега Г 109 Нано Н 10-9
Мега М 106 Микро мк 10-6
Кило К 103 Милли м 10-3
Гикто г 102 Санти С 10-2
Дека Да 101 Деци Д 10-1

Угтвар нэгж нь нарийвчлалыг сайжруулдаг ба
бичиглэлийг хялбарчилдаг давуу талтай. Уламжилсан
нэгжийг тоон утгын дараа хэмжилтийн үндсэн нэгжийн хамт
бичдэг.

Жишээ бодлого:

Бодлого 1. 10 метр уртыг сантиметрээр илэрхийл.

Бодолт: Урт нь физик хэмжигдэхүүн бөгөөд түүний нэгж нь
метр юм.

10 метр=10*1 метр

Санти гэдэг нь 10-2(0.01) гэдэг тоог илэрхийлсэн угтвар нэгж
юм.

1метр=100 сантиметр (1метр =100*0.01)

- 15 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1
10метр=100*10=1000 сантиметр
Бодлого 2. 220 Вольтийг киловольт руу шилжүүл.
Бодолт: Вольт нь хүчдэл гэсэн физик хэмжигдэхүүний нэгж
байна.
Кило гэдэг нь 1000 буюу 103 гэсэн тоог илэрхийлсэн угтвар
нэгж юм.
Киловольт =1000 вольт
220*(1/1000)кВ=0.22кВ

- 16 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Дүгнэлт
Физик бол биднийг хүрээлэн байгаа ертөнцийн бүх
үзэгдлүүдийн тухай байгалийн шинжлэх ухааны нэг юм.
Нэг хэсэг үзэгдэлд нийтлэг шинжтэй үндсэн бодит зүй тогтлыг
физик хууль гэж нэрлэдэг.
Физикийн үзэгдлийн бодит үзүүлэлт болсон ерөнхийлсөн
ухагдахуун, хэмжээг физик хэмжигдэхүүн гэнэ. Үндсэн
болон үүсмэл хэмжигдэхүүн гэж 2 ангилна.
Физик хэмжигдэхүүн бүр өөр өөрийн гэсэн хэмжих нэгжээр
тодорхойлогддог. Нэгж гэдэг нь физик үзэгдлийг хэмжих
баримжаа юм.
Физик хэмжигдэхүүнүүдийг ашиглахдаа (томъёо, хүснэгт,
график) зайлшгүй хүлээн зөвшөөрөгдсөн тусгай
тэмдэглэгээгээр тэмдэглэх нь чухал. Энэ тэмдэглэгээ нь ОУ-
ын нэгдсэн системд хамаарагдсан, хэлбэр дүрс, бичиглэл нь
ойлгомжтой, нэгэн төрлийн байх ёстой. Монгол улс нэгжийн
СИ системийг ашигладаг.
Угтвар нэгж гэж байх бөгөөд нарийвчлалыг сайжруулж,
бичиглэлийг хялбарчилдаг давуу талтай.

- 17 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1
II. Цахилгаан орон

Зорилго: Цахилгаан орон гэж юу болох талаар судлах. Үүний
тулд
Атом гэж юу вэ?
Чөлөөт электрон, ион гэж юу вэ?
Цахилгаан орон гэж юуг хэлэх вэ?
Кулоны хууль гэж юу вэ? гэдэгт энэ бүлэг хариулт өгөх болно.

Цахилгаан техникийн үндсийг судлахын тулд атомын
зохион байгуулалт, бүтцийн тухай ойлголт авах нь чухал.
Биднийг хүрээлэн байгаа бүх зүйл молекулуудаас, молекул нь
атомаас, атом нь протон, нейтрон, электрон гэсэн хэсгүүдээс
тогтоно.

- 18 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Зураг 4. Эсийн бүтэц

Атом гэдэг нь уг биетийн бүх шинж чанарыг хадгалж чадах
химийн элементийн хамгийн жижиг хэсэг юм.

Зураг 5. Атомын бүтэц Зураг 6. Хөнгөнцагааны атомын
бүтэц

Атомыг бүрдүүлэгч протон нь электроны цахилгаан
цэнэгтэй абсолют хэмжээгээрээ тэнцүү хамгийн бага нэмэх
цахилгаан цэнэгтэй, цаашид задрахгүй, электроны жингээс
1840 дахин их жинтэй өчүүхэн эгэл хэсэг.

Электрон нь хамгийн бага хасах цахилгаан цэнэгтэй
(1,6 × 10 Кл)тайван байдалд 9,1 × 10 Кг жинтэй эгэл
хэсэг юм. Электронууд нь цөмөө тойрон хэд хэдэн битүү
хүрээний дагуу эргэх бөгөөд хүрээ бүрт тодорхой тооны
электрон байрлана. Атомын цөмд хамгийн ойр нэгдэх хүрээнд

- 19 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

2-оос илүүгүй электрон, хоёр дохь хүрээнд 8-аас илүүгүй,
гуравдахь хүрээнд 18-аас илүүгүй гэх мэтчилэн тодорхой
тооны электрон байрлана. Цөмд ойрхон электрон цөмөөс хол
электроныг бодвол илүү их хүчээр татагдаж байдаг. Атомын
олон тойргийн хамгийн гаднах тойрогт эргэлдэж байгаа
электронуудыг валентийн электрон гэж нэрлэнэ. Нейтрон
цэнэггүй бөгөөд жингээрээ протонтой тэнцүү. Хэвийн
байдалд байгаа химийн ямарч элементийн атом дахь протоны
тоо электроны тоотой тэнцүү байна. Иймд атом бүхэлдээ
цахилгааны хувьд саармаг байдалд байх тул атомын нийлбэр
цахилгаан цэнэг нь тэгтэй тэнцүү байдаг.

Протоны Электроны
тоо тоо

Зураг 7. Протон электроны харьцаа

Протон нейтрон хоёр нийлж атомын цөмийг бий болгох ба
атомын жингийн ихэнхи хэсгийг энд агуулж, цөмийг тойрон
электрон тодорхой тойргоор эргэлдэн байдаг. Цөмийг тойрон
эргэлдэж байгаа электроны тоо Д.И.Менделеевын үелэх
систем дэх элементийн дэс дугаартай тэнцүү.

- 20 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Зураг 8. Үелэх систем дэххөнгөн цагааны тэмдэглэгээ

Атомын дотор байгаа электрон, протон, нейтронууд нь
хоорондоо харилцан үйлчлэлцэж байдаг. Электрон протон
хоёр нь эсрэг цэнэгтэй тул хоорондоо таталцаж байдаг ба
нейтрон нь саармаг цэнэгтэй учир тэдгээрийн харилцан
үйлчлэлцэлд нөлөөлдөггүй. Цөмийг протон, нейтрон хоёр
бүрдүүлэх боловч цэнэгийн хувьд зөвхөн протоны цэнэгээр
тодорхойлогддог. Иймд электронууд атомын цөмтэй таталцах
хүчээр үйлчлэлцэнэ.

Цөмд ойрхон хүрээний электрон таталцах хүч ихтэй,
цөмөөс холдох тусам таталцах хүч сул байна. Иймд хамгийн
гаднах хүрээний электрон цөмөөсөө хялбархан тасарна. Ямар

- 21 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1
нэг хүчний нөлөөгөөр өөрийн атомын бүтцээс салсан
электроныг чөлөөт электрон гэж нэрлэдэг.

Зураг 9. Чөлөөт электрон

Атомууд электроноо алдах болон авах тохиолдолд атомын
цахилгаан цэнэг өөрчлөгдөж эерэг болон сөрөг цахилгаан
цэнэгтэй ион болон хувирна. Атом нэг буюу хэд хэдэн
электроны илүүдэлтэй бол сөрөг цэнэгтэй ион, дутагдалтай
бол эерэг цахилгаан цэнэгтэй болж хувирна. Атом гаднаа
электрон авах, электроноо алдах процессыг ионжих үйл явц
гэж нэрлэдэг. Ионд хувирсан атом нь цахилгаан орныг
үүсгэнэ.

- 22 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Зураг 10. Ионд хувирсан атом

Цэнэглэгдсэн биет нь орчныхоо цахилгаан оронтой
тасралтгүй холбоотой байх ба энэ орноор дамжин
цэнэглэгдсэн биетүүд харилцан үйлчлэлд орно. Иймд
цахилгаан орон нь эгэл хэсгийн цэнэгтэй шууд хамааралтай
байх ба түүний улмаас цэнэгүүдийн харилцан үйлчлэл бий
болно. Цахилгаан орны тодорхойлолтоос харахад энэ орон нь
хүчээр үйлчлэлцэх бөгөөд хүчний үйчлэл нь вектор
хэмжигдэхүүнээр илэрхийлэгддэг.

- 23 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Зураг 11. Цэнэгүүдийн харилцан үйлчлэл

Цахилгаан орны тухай ойлголт
Цэнэгтэй биеийн эргэн тойронд цахилгаан орон байна.
Цэнэгтэй биед хүчний үйлчлэл үзүүлдэг орчинг цахилгаан
орон гэнэ. Нэг цэнэгийн цахилгаан орон нөгөө цэнэгийн
цахилгаан оронтой харилцан үйлчлэлцдэг. Цэнэгүүдийн
таталцах ба түлхэлцэх үйлчлэл нь цахилгаан орноор дамжин
гүйцэтгэгдэнэ.
Цахилгаан орон өөрийн зүгээс ямар нэг хүчээр үйлчлэх
чадвартай байдаг нь түүний гол чанар нь юм. Цахилгаан орон
нь нүдэнд харагдахгүй, хүний зүгээс үл хамааран бодитойгоор
оршин байдаг материаллаг орчин билээ. Туршлагаас үзэхэд
цэнэгт үйлчилж байгаа цахилгаан орны хүч нь цэнэгийн
хэмжээнээс шууд хамаардаг байна.

- 24 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Цахилгаан орныг илрүүлж судлахын тулд эерэг цэнэгтэй маш
бага туршилтын хөдөлгөөнгүй цэгэн биетийг ашиглая. Энэ
биетийн хэмжээг цахилгаан орны үүсгэж байгаа цэг хүртэл
зайнаас олон дахин бага гэж үзээд уг биетээ цэгэн цэнэг гэж
нэрлэдэг.

Хэвтээ хавтгайн дурын цэг дээр байрласан Q цэгэн цэнэгийн
цахилгаан орныг авч үзье. q цэнэгээр цэнэглэгдсэн
туршилтын биеийг энэ хавтгайн А цэгт байрлуулъя.
Цэнэглэгдсэн биесийн харилцан үйлчлэх хүч нь төвүүдийг
холбосон шугамын дагуу байрлана. Иймд цэгэн цэнэг
шугамын дагуу шилждэг.

Цэнэглэгдсэн цэгэн цэнэгүүдийг бусад цэгүүд дээр
байрлуулаад дээрх туршилтыг үргэлжлүүлбэл хүчний гэж
нэрлэгдэх шугамын тусламжтайгаар цахилгаан орны хийсвэр
зургийг дүрсэлж болно .

Цэнэглэгдсэн цэгэн цэнэгүүдийг бусад цэгүүд дээр
байрлуулаад дээрх туршилтыг үргэлжлүүлбэл хүчний гэж
нэрлэгдэх шугамын тусламжтайгаар цахилгаан орны хийсвэр
зургийг дүрсэлж болно. Цэнэглэгдсэн цэгэн цэнэгийг авч үзэж
байгаа тохиолдолд энэ биетүүдийн байрласан цэгүүдийг
дайруулан татсан шулуунууд хүчний шугам болж байна.

- 25 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Өөрөөр хэлбэл цэгэн цэнэгт үйлчлэх цахилгаан орны хүчний
нөлөөллийг шугамаар илэрхийлж дүрсэлж ойлгох боломж
нээж байна гэсэн үг юм. Цахилгаан орны хүчний шугам нь
цахилгаан орноор тодорхойлогдоно.

Зураг 12. Ижил ба эсрэг цэнэгүүдийн харилцан үйлчлэл

Цэнэгүүдийн харилцан үйлчлэх хүчийг цахилгаан орны
хүчний шугамаар дүрслэв
Ерөнхий тохиолдолд цахилгаан орны тухайн цэг дээрх
цэнэглэгдсэн цэгэн цэнэгт үйлчилж байгаа орны хүчний
чиглэл нь энэ цэг дээрх хүчний шугаманд татсан шахагчийн
дагуу байрлана.

Кулоны хууль

- 26 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Үл хөдлөх цахилгаан цэнэгүүдийн шинж чанар харилцан
үйлчлэлийг судалдаг бүлгийг цахилгаан статик гэнэ.
Цахилгаан статикийн гол хууль нь цэнэгтэй бөөмсийн
харилцан үйлчлэлийн хуульюм. Энэ хуулийг 1785 онд
Францын эрдэмтэн физикч Шарль Кулон туршлагаар нээжээ.
Кулон туршлагаа вакуум /агааргүй/ орчинд хийжээ.

Вакуум доторх цэнэгтэй бөөмсийн харилцан үйлчлэлийн
хүч нь тэдгээрийн цэнэгийн үржвэрт шууд, хоорондох зайн
квадратад урвуу хамааралтай.

Ньютоны III хууль ёсоор = − байх учраас | | =
Кулоны хууль гэнэ.

1 кулон нь хэмжээгээр 1А гүйдэл гүйж байхад 1с дотор
дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын талбайгаар өнгөрөх цэнэг
юм.

Электроны цэнэг: е = 1.6 × 10 Кл

Масс: = 9.11 × 10 кг

k  F r2  9 109 Нм2 / Кл2 , 0  1  8.85 10 12 -
q1  q2 4k

Вакуумын цахилгаан тогтмол

- 27 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1
Иймд тухайн орчин дахь кулоны хууль нь

FB  4 q1  q2  R2 Болно
0 

q1  q 2 - Цэнэгүүдийн хэмжээ

 - Тухайн орон дахь харилцан үйлчлэх хүч нь вакум
орчныхоос хэд дахин бага байна вэ гэдгийг зааж байгаа орчны
диэлектрик харьцангуй нэвтрэл

o - 8 .86 x10  12 ô/ì Цахилгаан тогтмол

Цэнэгүүдийн хоорондох харилцан үйлчлэлийн хүчийг Кулоны
хүч гэнэ. Ижил цэнэгүүдийн төвүүдийг холбосон шулууны
дагуу эсрэг чиглэсэн хүчээр, эсрэг цэнэгүүд төвүүдийг
холбосон шулууны дагуу эсрэг чиглэлтэй хүчээр харилцан
үйлчилнэ. Цэнэгтэй бөөмсийн харилцан үйлчлэлийн хүч нь
тэдгээрийн орчноос хамаарна. Цахилгаан цэнэгийг
дамжуулдаггүй нэгэн төрлийн бодисыг хөндийрүүлэгч буюу
диэлектрик гэнэ. Диэлектрик нь хатуу, шингэн, хий байж
болно.

- 28 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

F   r  const - тухайн орчны диэлектрик нэвтрэх чанар
F0

гэнэ. Энэ нь бодисын цахилгаан шинж чанарыг илэрхийлнэ.

Кулоны хуулийгтухайн орчинд нь бичвэл F0  4 q1  q2  R2
0 r

Зарим орчны диэлектрик нэвтрэх чанар - εr

Хүснэгт.3 Зарим бодисын диэлектрик нэвтрэх чадвар

Агаар 1 Хуурай цаас 2.5 Шил 7
Керосин
Спирт 2 Цэвэр ус 81 Хув 2.8

3 Парафин 2.1 Гялтгануур 6

Жишээ бодлого:

Бодлого.3 Зэсийн протоны тоог тодорхойл.

Бодолт: Зэс Менделеевийн үелэх систем дахь элемент. Иймээс
дэс дугаарын тоо нь протоны тоотой тэнцүү учир зэс нь 29
протонтой.

Бодлого.4 Хэрэв агаарт нэг нь нөгөөгөөсөө 20 см зайд орших 2
ижил цэнэг хоорондоо 0,05Н хүчээр харилцан үйлчлэлцэж
байвал тэдгээрийн цэнэгийн хэмжээ ямар байх вэ?

- 29 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Өгөгдөл: R=20 см =0,2 м
ε0=8,85*10-12Кл2/Н*м2
εr=1
F=0,05Н

Бодолт: = 4 ∗ ∗ →

= 0,2 4 ∗ 3,14 ∗ 8,85 ∗ 10 Кл2/Н ∗ м2 ∗ 1 ∗ 0,05Н
= 4,7 ∗ 10 Кл

Дүгнэлт

Протон, нейтрон, электрон гэсэн хэсгээс бүрдэх цааш дахин
задрахгүй, уг биетийн шинж чанарыг хадгалж чадах хамгийн
жижиг эгэл хэсгийг атом гэнэ.

Атом нь цөм, цөмөө тойрон хэд хэдэн битүү хүрээгээр
эргэлдэх электроноос бүрдэнэ.Хамгийн гадна талын хүрээнд
байгаа электроныг валентийн электрон гэнэ. Гадна талын
хүрээнд байгаа электрон гадны хүчний улмаас өөрийн
хүрээнээс гарч чөлөөт электрон болдог.

Атом электроноо алдах эсвэл электрон авсан тохиолдолд
тухайн атом нь нэмэх эсвэл хасах цэнэгтэй ион болдог. Ион
болж хувирсан атом нь цахилгаан орныг бий болгодог.

- 30 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

III. Тогтмол гүйдлийн хэлхээ

Зорилго:
Цахилгаан хэлхээ гэж юу болох талаар судлах. Үүний тулд
Гүйдэл
Хүчдэл
Цахилгаан хөдөлгөх хүч
Эсэргүүцэл гэж юу вэ гэдгийг судлана.
Учир нь цахилгаан хэлхээ дээрх физик хэмжигдэхүүнүүдээр
тодорхойлогддог.

Цахилгаан гүйдэл, гүйдлийн нягт

Гадны хүчний үйлчлэлээр цахилгаан хэлхээнд цэнэгүүдийн
журамлагдсан чиглэлт хөдөлгөөн бий болохыг цахилгаан
гүйдэл гэнэ.

Нэгж хугацаанд дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын талбайг
дайран гүйж байгаа цэнэгийг гүйдлийн хүч гэнэ. Гүйдлийн
хүчний нэгжийг Францын эрдэмтэн цахилгаан динамикийг
үндэслэгч Андре Мари Амперийн нэрээр Ампер гэж
нэрлэсэн.

- 31 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1
1 Ампер нь нэг секундэд урсан өнгөрөх 1 Кулон цэнэгийн
хэмжээгээр илэрхийлэгдэнэ. Цахилгаан гүйдлийн хүчийг [I]
үсгээр тэмдэглэдэг.

Зураг 13.Металл дамжуулагч дахь журамлагдсан электронуудын урсгал буюу гүйдэл

Тухайлбал зэс дамжуулагчийн хөндлөн огтлолоор урсан
өнгөрөх цахилгаан гүйдлийн хэмжээг (Ампераар хэмжигдсэн)
тухайн хөндлөн огтлолоор тодорхой хугацаанд урсан өнгөрөх
цахилгаан цэнэгийн хэмжээгээр (Кулоноор хэмжигдсэн)
тодорхойлно. Хэрэв цэнэгийн хэмжээ Q, түүний тухайн

- 32 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1
хөндлөн огтлолоор урсан өнгөрсөн хугацааг t гэвэл дундаж
гүйдлийн хэмжээ I нь

= [А] болно.

I – Гүйдлийн хүч
Q – цэнэгийн хэмжээ
t - хугацаа
Дээрх томъёоноос харaхад гүйдлийн хүч нь дамжуулагчийн
хөндлөн огтлолоор тодорхой хугацаанд шилжсэн цэнэгийг
энэ хугацаанд харьцуулсантай тэнцүү юм.

Зураг 14. Дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын талбайг дайран өнгөрөх цэнэгүүд

Гүйдлийн хүчийг дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын талбайд
харьцуулсан харьцаатай тоогоороо тэнцүү хэмжээг цахилгаан
гүйдлийн нягт гэнэ.

- 33 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1
Гүйдэл нь

- Тогтмол
- Хувьсах
- Лугших гэсэн хэлбэртэй байна.
Хугацаанаас хамаарч хэмжээ чиглэл нь өөрчлөгдөхгүй
гүйдлийг тогтмол гүйдэл гэнэ.

Зураг 15. Тогтмол гүйдэл, хүчдлийн график

Хугацаанаас хамаарч хэмжээ ба чиглэл нь үелэн
өөрчлөгдөх гүйдлийг хувьсах гүйдэл гэх ба практикт
ихэвчлэн синусын хуулиар хувьсана.

- 34 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Зураг 16. Хувьсах гүйдэл хүчдлийн график

Хувьсах ба тогтмол гүйдлийн аль алиных нь шинжийг
агуулсан гүйдлийг лугших гүйдэл гэнэ.

Зураг 17. Лугших гүйдэл, хүчдлийн график
- 35 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Цахилгаан гүйдэл хоромхон зуур маш хол тархах бөгөөд
түүний тархалтын хурдыг гэрлийн хурдтай тэнцүү гэж үздэг.

300.000 км/с

Харин дамжуулагч дотор электрон хамгийн ихдээ 1мм/с орчим
хурдтай хөдөлдөг. Нэг электроны зөөх цэнэгийн хэмжээ

е= 1.602*10-12Кулон ба 1Кл=1А*1с

Цахилгаан гүйдлийг дамжуулж байгаа чадвараар нь бүх
материалыг дотор нь дамжуулагч,тусгаарлагч,хагас
дамжуулагч гэж ангилна.

Дамжуулагч: Цэнэг зөөгч нь электрон байвал 1-р зэрэг (бүх
металл), ион байвал 2-р зэрэг(хүчил, суурь, давсны уусмал)
болно. Металлд их хэмжээний чөлөөт электрон агуулагддаг
(1см3-д ойролцоогоор 1023 )учир цахилгаан гүйдлийг бага
хүчдэл залгасан үед ч сайн дамжуулдаг.

Хагас дамжуулагч: Цэнэгийг зөвхөн электрон зөөгөөд
зогсохгүй нүх зөөдөг. Нүх нь хагас дамжуулагчид кристаллын
торны электронгүй хэсгийн зангилааг эзлэн оршино.Түүнийг
нэмэх цэнэг зөөгчтэй адилтган үздэг.Хагас дамжуулагчид
гүйдэл дамжуулах чадвараараа дамжуулагч тусгаарлагч

- 36 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

хоёрын хооронд байх ба дамжуулах чадвар нь хольцын зэргээс
хамаарна.

Тусгаарлагч: Чөлөөт электрон бараг байхгүй учир цахилгаан
цэнэгийг дамжуулдаггүй.Иймд түүнийг хөндийрүүлэх
материал болгон ашигладаг.

Дамжуулагчаар цахилгаан гүйдэл гүйхэд дамжуулагчийг
тойрч цахилгаан соронзон орон үүсэх ба уг дамжуулагч хална.
Харин дамжуулагчид цэнэг зөөгч нь ион байвал түүний дотор
шилжилт явагдаж дамжуулагчийн химийн шинж чанар
өөрчлөгдөнө.

Хэрвээ цахилгаан энерги үүсгэгчийг хэрэглэгчид холбоволэнэ
нь битүү цахилгаан хэлхээ үүсгэж тэжээл үүсгэгчийн ЦХХ-ний
үйлчлэлээр хэлхээнд цэнэгүүдийн тодорхой чиглэлтэй
хөдөлгөөн үүснэ.

Металл доторхи цахилгаан гүйдэл нь чөлөөт электроны
тодорхой чиглэлтэй шилжилтийн дүнд, харин уусмал доторхи
цахилгаан гүйдэл нь уусмал доторхи бодисын эерэг,сөрөг
ионуудын тодорхой чиглэлтэй шилжилтээр үүснэ

Цахилгаан хөдөлгөгч хүч ба хүчдэл

- 37 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Бидний дээр үзсэнээр цахилгаан гүйдэл нь цэнэгтэй бөөмсийн
нэг зүгт чиглэсэн хөдөлгөөн билээ. Битүү хоолой аваад
түүгээр ус гүйлгэхийн тулд усыг хөдөлгөөнд оруулах насос
хэрэгтэй. Насосны шахалтаар ус энерги авч энэ энергээ
хоолой доторхи үрэлтийн хүчийг даван туулахад зарцуулна.
Ус буцаад насост ирэхдээ эхнийхээсээ бага энергитэй болж
ирнэ. Бид энэ процессийг цахилгаан энергийн хувьд авч үзвэл
гүйдэл үүсгэгч нь насос, дамжуулагч утас нь ус дамжуулах
хоолой болно. Эндээс үзэхэд цахилгаан хэлхээнд электроныг
үйлдвэрлэдэггүй ба тэдгээр нь анхнаасаа дамжуулагч дотор
сул байдалтай оршино. Хэрвээ нэгж цэнэгийг битүү замаар
зөөвөл орны хийх ажил нь тэжээл үүсгэгчийн ЦХХ-тэй
тоогоороо тэнцүү. ЦХХ нь бүх хэлхээний дагуу нэгж эерэг
цэнэгийг зөөж байгаа цахилгаан орны ажилтай тоогоороо
тэнцүү байна.

= [B]

Битүү хэлхээгээр 1кл цэнэгийг шилжүүлэхэд 1 Дж ажил хийж
байвал ЦХХ нь 1В -той тэнцэнэ.
Химийн үүсгэгчид ЦХХ нь химийн урвалийн үндсэн дээр,
генераторт цахилгаан соронзон индукцээр, дулааны

- 38 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

элементэд дулааны энергээр тус тус үүснэ. ЦХХ-ний хэмжээг
вольтметрээр тодорхойлно.
Цахилгаан хөдөлгөгч хүчний нөлөөгөөр электронууд маш бага
хурдтайгаар хөдөлгөөнд орно. Харин хэлхээ тасарвал
электроны урсгал байхгүй болно. Энэ үед сул электронууд
хөдөлгөөнд ороход бэлэн байх ба хэлхээг залгангуут
хөдөлгөөнд орж гүйдэл гүйнэ.
ЦХХ ба хүчдэлийн уналтын чиглэл гүйдлийн чиглэлтэй
давхцаж харин электроны чиглэл эсрэг байна. ЦХХ-ийг янз
бүрийн аргаар үүсгэж болно. Үүнд:

 Химийн процессыг ашиглах арга (гальваник элемент,
аккумлятор)

 Сорнзон орны шинж чанарыг ашиглах (цахилгаан
машин, генератор)

 Дулааны энергийг цахилгаан энерги болгох арга
(термо-цахилгаан хувиргуур)

 Гэрлийн энергийг цахилгаан энерги болгох арга /
нарны элемент фото хувиргуур/ гэх мэт аргууд

Цахилгаан хүчдэл

- 39 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1
Хүчдэлийн физик утга нь цахилгаан хэлхээний эсэргүүцлийн
хоёр хавчуурын хооронд байгаа потенциалын ялгавраар
тодорхойлогдоно.

U=φА- φВ [ В]
Хүчдэлийн чиглэлийг их потенциалаас нь бага руу чиглэж
байхаар авна.Хүчдэл нь ЦХХ-ний адилаар вольтоор
хэмжигдэнэ.

Зураг 18. Цахилгаан хүчдэл

Цахилгаан эсэргүүцэл ба дамжуулах чадвар.
Цахилгаан орны хүчний нөлөөгөөр чөлөөт электронууд
дамжуулагчийн атомуудтай мөргөлдөж өөрийнолж авсан

- 40 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1
кинетик энергийг алддаг.Ингэж электронуудын хурд бага
болдог боловч цахилгаан орны үйлчлэлээр дахин
нэмэгдэнэ.Ийм маягаар чөлөөт электроны хөдөлгөөний хурд
байнга өөрчлөгдөж байдаг.Иймд дамжуулагчаар
электронуудын урсгал шилжих ямар нэг дундаж хурдыг
тогтоодог.Дамжуулагчийн дагуу шилжихдээ электронууд нь
үргэлж эсэргүүцэлтэй тулгарна.

Дамжуулагчийн дотор цахилгаан цэнэгүүд шилжихэд
саад болж байгаа эсрэг үйлчлэх хүчийг дамжуулагчийн
цахилгаан эсэргүүцэл гэнэ.

Зураг 19. Цахилгаан эсэргүүцэл

Дамжуулагчийн 2 цэгийн хооронд байгаа хүчдэлийн уналт 1В
байхад түүгээр гүйх гүйдлийн утга 1А-тай тэнцүү үеийн
дамжуулагчийн цахилгаан эсэргүүцлийг 1Ом гэнэ.
Дамжуулагчийн эсэргүүцлийг дараах томъёогоор олно.

- 41 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

R= ∗ [Ом=Ом*мм ∗ м ]
мм
м

Энд : L - дамжуулагчийн урт [м]

S - дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын талбай [мм2]

ρ - материалын хувийн эсэргүүцэл [Ом*мм2/м буюу
Ом/м]

Материалын цахилгаан хувийн эсэргүүцэл металлд маш бага
тоогоор илэрхийлэгддэг учир дамжуулагчийн уртыг метрээр,
хөндлөн огтлолын талбайг мм2-аар хэмжих нь тохиромжтой.
Энэ тохиолдолд 1 Ом*м =106 Ом*мм2 /м болно.

1мм2 хөндлөн огтлолын талбайтай, 1м урт материалын
эсэргүүцлийг хувийн эсэргүүцэл гэнэ.

Тооцоо хийхэд 20 градус цельсийн үеийн дамжуулагчийн
хувийн эсэргүүцлийг ашиглана.

Эсэргүүцлийн урвуу хэмжигдэхүүнийг дамжуулах чадвар
гэнэ.

- 42 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Дамжуулах чадвар нь эсэргүүцлийн нэгэн адил
дамжуулагчийн цахилгаан шинж чанарыг тодорхойлно.
Цахилгаан дамжуулах чадварын нэгжийг СИМЕНС [См] гэдэг.
Хувийн эсэргүүцлийн урвуу хэмжигдэхүүнийг хувийн
дамжуулах чадвар гэнэ.
Бүх материалын хувийн эсэргүүцэл,дамжуулах чадварыг
туршилтын аргаар тодорхойлдог. Зарим түгээмэл
хэрэглэгддэг материалын хувийн эсэргүүцлийг доорх
хүснэгтэнд харуулав.

Хүснэгт.4

¹ Ìàòåðèàë 20градус Íÿãò, Õàéëàëòûí 20градус
цельсèéí êã/ì3 температур, цельсèéí ¿åèéí
1 ̺í㺠¿åèéí R-èéí
2 Âîëüôðàì õóâèéí öàõ 10500 Ñ òåìïеðаòóðын
3 Çýñ R, îì*ìì2/ì 19300 êîýô, 1/ñ
4 Õºíãºí 0.015-0.0162 960
0.004
öàãààí 0.053-0.055
5 Öàéð 3390 0.005
6 Ìîëèáäåí
7 Äèö 0.0172-0.018 8900 1083 0.004
8 Õàð òóãàëãà
0.026-0.095 2700 657 0.004

0.0535-0.0625 7100 419 0.0037
0.048-0.054 10000 2620 0.0045
0.0683-0.0725 8800 1452 0.005
0,217-0,227 11300 327 0,004

- 43 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

9 Òºìºð 0,099-0,105 7800 1540 0,0065
10 Ãàí 0,103-0,137 0,006
11 Õ¿ðýë 0,095-0,1 7800 1400-1540 0,004

12 Ãóóëü 0,43-0,108 8200- 890-1150 0,004
8900 770-940
13 Êîâàð/õàéëø/ 0,49-0,5 8500- 1450-1460 -
8600

8290

Ямар ч металл дамжуулагчийн цахилгааны эсэргүүцлийн
хэмжигдэхүүнд температур нөлөөлнө. Хэрэв температурыг
ихэсгэвэл дамжуулагчийн эсэргүүцэл ихсэх, эсвэл
температурын багасалт дамжуулагчийн цахилгаан
эсэргүүцлийг бууруулна.
Дамжуулагчийн халалт нь талст торыг бүрдүүлж байгаа ионы
эрчим хүчийг ихэсгэх ба түүний үр дүнд талст торны зангилаа
дах энэ хүчтэй хэлбэлзэл нь чөлөөт электронуудын
хөдөлгөөнд тодорхой хэмжээгээр саад болно. Металлаар
хийсэн дамжуулагчийг халаахад түүний эсэргүүцэл нэмэгдэнэ.
Харин зарим хайлшаар хийсэн дамжуулагчийг халаахад
эсэргүүцэл нь бараг өөрчлөгдөхгүй. Зарим нэг дамжуулагчийн
хувьд температур нэмэгдэхэд эсэргүүцэл нь буурдаг. Эдгээр
дамжуулагчыг халуун дамжуулагч гэх ба температурын
коэффициент нь сөрөг утгатай байдаг.

- 44 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

00-1000С хүртэлх хязгаарт металл дамжуулагчийн

эсэргүүцлийн харьцангуй өөрчлөлтийг маш нарийн тогтоож

болно.

R2  R1   t2  t1 
R1

R2( t2 ) - эцсийн температур үеийн эсэргүүцэл.

R1( t1 ) - эхний температур үеийн эсэргүүцэл.

α - эсэргүүцлийн температурын коэффицент.

Температурын коэффициент нь температур 10С-ээр
өөрчлөгдөх үеийн дамжуулагчийн эсэргүүцлийн харьцангуй
өөрчлөлтийг заадаг.

=

()

Энэ томъёог дараах хэлбэртэйгээр бичиж болно.
Rt= R20+ α* R20 *( t - 200)
Rt= R20*[1+ α* ( t - 200) ]
Rt - халсан үеийн эсэргүүцэл
R20 - 20 градус үеийн эсэргүүцэл

- 45 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1
t - халсан температур

α -эсэргүүцлийн дулааны коэффициент

Дээрх томъёог дурын температурын үед дамжуулагчийн
эсэргүүцлийг тооцоход ашигладаг.

Эсэргүүцэл(Ом) 4 Температурын
3.5 эерэг коеф

3 Температурын
2.5 сөрөг коеф

2
1.5

1
0.5

0
12345678
температур °С

Зураг 20. Температур эсэргүүцлийн хамаарал

Тогтмол гүйдлийн цахилгаан хэлхээний үндсэн
ойлголтууд
Цахилгаан энергийг гаргаж авах, хувиргах, дамжуулах,
хуваарилах ба ашиглахад зориулагдсан байгууламжуудын
нэгдлийг цахилгаан хэлхээ гэнэ. Энэ нь гүйдэл гүйхэд
зориулагдана.

- 46 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Зураг 21. Цахилгаан хэлхээ

Цахилгаан хэлхээнд залгагдсан байгууламж тус бүрийг
цахилгаан хэлхээний элемент гэнэ.
Цахилгаан энерги үүсгэгч ба хэрэглэгч, таслаж залгах,
хамгаалах,хэмжих тоног төхөөрөмжүүд, эсэргүүцлүүд,
дамжуулагчууд зэрэг нь цахилгаан хэлхээний элемент болно.
Бусад төрлийн энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргаж
байгаа анхдагч элементийг цахилгаан энерги үүсгэгч гэж
нэрлэдэг. Цахилгаан хөдөлгүүр, төрөл бүрийн халаагч
багажууд, гэрэлтүүлгийн төхөөрөмж зэргийг цахилгаан
энерги хэрэглэгчид хамааруулна. Элементүүдийг холбох
дараалал, шинж чанарыг харуулж байгаа цахилгаан хэлхээний
график зургийг схем гэнэ.

- 47 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Энэ бүх тодорхойлолтыг товч үгээр илэрхийлбэл:

-Цахилгаан үүсгэвэр нь химийн,дулааны,гэрлийн, механик гэх
мэт энергийг цахилгаан энергид шилжүүлнэ.

Химийн, дулааны, Цахилгаан Цахилгаан
гэрлийн механик үүсгэгч энерги
энерги

Зураг 22. Цахилгаан үүсгэгч

-Хэрэглэгч нь цахилгаан энергийг дулааны,механик,гэрлийн гэх
мэт бусад төрлийн энергид хувиргаж ашиглана.

Цахилгаан энерги Цахилгаан Дулааны,
хэрэглэгч гэрлийн механик
энерги г.м

Зураг 23. Цахилгаан хэрэглэгч

Цахилгаан хэлхээ нь цахилгаан үүсгэвэр, хэрэглэгч,
дамжуулагч утаснаас бүрдэнэ. Цахилгаан хэлхээ нь нэг буюу
хэд хэдэн үүсгэгч, хэрэглэгчтэй байж болно.

- 48 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Цахилгаан хэлхээг гадаад ба дотоод гэж хуваадаг.Зөвхөн
тэжээл үүсгэгчийг багтааж байгаа хэлхээний хэсгийг дотоод
хэлхээ, тэжээл үүсгэгчээс бусад бүх элементийг хамарч байгаа
хэлхээний хэсгийг гадаад хэлхээ гэнэ. Гадаад болон дотоод
хэлхээг хамтад нь бүрэн хэлхээ гэнэ. Ямарч цахилгаан хэлхээг
гүйдэл, ЦХХ ба хүчдэлээр тодорхойлдог.

Жишээ бодлого:

Бодлого 5. Дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын талбайгаар
20Кл цэнэг 5 секундын турш дайран өнгөрсөн бол гүйдлийн
хүч хэд байх вэ?

Бодолт: = = Кл = 4
с

Бодлого 6. Цахилгаан хэлхээгээр 5Кл цэнэг шилжихэд 30Дж
ажил хийгджээ. Цахилгаан хөдөлгөгч хүчийг тооцоол.

Бодолт: = = ДЖ = 6В

Кл

Бодлого 7. 10 метр урт, 2,5мм2 х.о.т-тай зэс дамжуулагчийн
эсэргүүцлийг ол.

Бодолт: R= ∗ R=0.018Ом*мм ∗ м =0,072 Ом

м , мм

- 49 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

- 50 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Дүгнэлт
Цахилгаан энергийг гаргаж авах , дамжуулах, хувиргах ба
ашиглахад зориулагдсан байгууламжуудын нэгдлийг
цахилгаан хэлхээ гэнэ. Энэ нь гүйдэл гүйхэд зориулагдана.
Цахилгаан орны хүчний үйлчлэлээр цахилгаан хэлхээнд
цэнэгүүдийн журамлагдсан чиглэлт хөдөлгөөн бий болохыг
цахилгаан гүйдэл гэнэ.
Гүйдэл нь

- Тогтмол
- Хувьсах
- Лугших гэсэн хэлбэртэй байна


=
Бүх хэлхээний дагуу нэгж эерэг цэнэгийг зөөж байгаа
цахилгаан орны ажилтай тоогоороо тэнцүү хэмжигдэхүүн нь
цахилгаан хөдөлгөгч хүч болно

E= [B]

Хүчдэлийн физик утга нь цахилгаан хэлхээний эсэргүүцлийн
хоёр хавчуурын хооронд байгаа потенциалын ялгавраар
тодорхойлогдоно.

U=φА- φВ [ В]
Дамжуулагчийн дотор цахилгаан цэнэгүүд шилжихэд саад
болж байгаа эсрэг үйлчлэх хүчийг дамжуулагчийн цахилгаан
эсэргүүцэл гэнэ.

R= ∗ [Ом]

Энд :L-дамжуулагчийн урт [м]
S-дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын талбай [мм2]

ρ-материалын хувийн эсэргүүцэл [Ом*мм2/м буюу Ом/м]

- 51 -

Цахилгаан техникийн онолын үндэс-1

Цахилгаан хэлхээнд залгагдсан байгууламж тус бүрийг
цахилгаан хэлхээний элемент гэнэ.
Цахилгаан үүсгэвэр нь химийн,дулааны,гэрлийн болон
механик энергийг цахилгаан энергид шилжүүлнэ.
Хэрэглэгч нь цахилгаан энергийг дулааны, механик, гэрлийн
гэх мэт бусад төрлийн энергид хувиргаж ашиглана

IV. Хэмжлэг ба хэмжүүрийн багаж

Зорилго: Бид өмнөх бүлэгт цахилгаан хэлхээг тодорхойлоход
гүйдлийн хүч, цахилгаан хөдөлгөгч хүч, хүчдэл, эсэргүүцэл
гэсэн физик хэмжигдэхүүнүүд чухал болохыг мэдсэн. Харин
энэ бүлэгт тэдгээр хэмжигдэхүүнүүдийг хэрхэн хэмжих тухай
судлах болно. Үүний тулд:
Хэмжлэг
Гүйдлийг хэмжих
Цахилгаан хөдөлгөгч хүч, хүчдлийг хэмжих
Эсэргүүцлийг хэрхэн хэмжих вэ гэдгийг мэдэж авна.

Цахилгаан хэмжлэгийн тухай

Нийгмийн бүх салбарт хэмжлэгийн үүрэг асар их юм.
Байгалийн хууль үзэгдлүүдийг шинжлэх ухааны үүднэс
судлахад зайлшгүй туршилт хийх шаардлагатай. Үүнийг

- 52 -