1. Elektromagnitizm laboratoriyasida xavfsizlik qoidalari, elektr o‘lchov asboblari bilan tanishtirish

6. Yer magnit maydonini aylanuvchi induksion g`altak yordamida o`lchash

7. Isitkich asbobi (elektr tefal) ning FIKni aniqlash

Kerakli asbob va jihozlar: isitkich asbobi, o’zgaruvchan tok manbai, ampermetr, voltmetr, shisha kolba, tarozi, tarozi toshlari, termometr.

Ishning maqsadi: elektr isitkich asboblarining ishlashi bilan tanishish va ularning foydali ish koeffitsiyentini aniqlash. Joul – Lens qonunini o’rganish.

Qisqacha nazariya: o’tkazgichlardan elektr toki o’tganda energiya o’zgarishi yuz beradi, ya’ni elektr energiya o’tkazgichning ichki energiyasining o’zgarishiga sarflanadi. Agar bunda o’tkazgich ko’zg’almas bo’lsa yoki tok kuchi ta’sirida kimyoviy reaksiya yuz bermasa, ichki energiyani o’zgarishi temperatura o’zgarishiga olib keladi. Elektr maydon ta’siriga uchragan elektron xaotik harakatdan yo’nalishli harakatga kelib, metalllar kristall panjaralari tugunlaridagi ion, atom yoki molekulaga ta’sir etgan holda ularning muvozanat vaziyat atrofidagi tebranma harakat energiyasini orttiradi. Bu o’z navbatida o’tkazgich ichki energiyasining ortishiga olib keladi va bu energiya issiqlik energiyasi sifatida ajraladi. U Joul-Lens qonuniga binoan quyidagicha ifodalanadi.

Q=I²Rt (1)

Bunda Q - Joul birligida ifodalanuvchi issiqlik miqdori, I - tok kuchi, R - qarshilik, t – tokning o’tib turish vaqti. Joul-Lens qonunining quyidagi ko’rinishdagi ifodasi amalda ko’p qo’llaniladi.

Q=IUt (2)

Elektr tokining issiqlik ta’siridan texnikada va turmushda juda keng foydalaniladi. Elektr isitkich asboblarining foydali ish koeffitsiyenti (FIK) ni bilish katta ahamiyatga ega. Agar toza suvli kalorimetrga sim spiral tushirilib, tok kuchi (I), kuchlanish (U) va tokning uzluksiz o’tib turish vaqti (t) aniqlansa, (2) formulaga ko’ra Q ni hisoblash mumkin (6-rasm). Kalorimetr va suvning massasi, kalorimetr yasalgan moddaning va suvning solishtirma issiqlik sig’imlari, isitishdagi temperatura o’zgarishi ∆T ma’lum bo’lsa kalorimetr hamda suvning olgan issiqlik miqdorini mos ravishda quyidagicha yoza olamiz:

Q_k= с_km_k∆T (3)

Q_c= с_cm_c∆T (4)

bu yerda s_k va s_c – kalorimetr va suvning solishtirma issiqlik sig’imlari, m_k va m_c – mos ravishda ularning massalari, ∆T – temperatura o’zgarishi.

O’tkazgichlarda ajralib chiqayotgan Joul-Lens issiqligi suvga va kalorimetrga to’liq berilmay, balki atrof-muhitni isitishga ham sarflanganligidan, Q>Q_k+Q_c deb yoza olamiz. Kalorimetrning olgan issiqlik miqdori ham foydasiz, shuning uchun isitkich asbobining FIK quydagicha ifodalanadi:

  Q_c/Q (5)

Q ni (2) dagi Q_s ni esa (4) dagi ekvivalent qiymatlari (5) formulaga qo’yilsa, FIK () uchun natijaviy munosabat olinadi:

 m_cс_cT/IUt (6)

Q>Q_k+Q_c bo’lganligidan, <1.  – FIK hamma vaqt birdan kichik bo’ladi.  ning eng katta qiymati Q_k ning va atrofga behuda sarflanuvchi issiqlik miqdorining minimal qiymatga ega bo’lishi bilan erishiladi. Isitkich va kalorimetrni tashqi muhitdan absolyut tanholash mumkin emas, shuning uchun hamma vaqt <1 bo’lib qolaveradi. Odatda FIK foizlarda ifodalanadi va shuning uchun ham (6) formula quyidagi ko’rinishga keladi:

(7)

Isitkich asbobining FIK ni topishdagi aniqlik (7) formula tarkibiga kiruvchi kattaliklarni o’lchashdagi aniqlik darajalariga bevosita bog’liq.

Mazkur laboratoriya ishida elektr plitka orqali ma’lum

t vaqt ichida elektr toki o’tib tursa, bu vaqtda ajraladigan Q Joul–Lens issiqligi (1) dagi umumiy ishga to’g’ri keladi.

A_um = IU (8)

Elektr plitka ustiga shisha kolbada suv qo’yilsa Q issiqlik miqdorining bir qismi kolba va suvni isitishga sarf bo’ladi. Bu (1) dagi foydali ishga mos keladi.

A_f= (m₁c₁ + m₂c₂)(t₁-t₀) (9)

-shisha kolbaning massasi,

- kolba materialining solishtirma issiqlik sig’imi,

- suvning massasi, - suvning solishtirma issiqlik sig’imi,

- suvning temperaturalari farqi. Isitish asbobining foydali ish koeffitsiyenti (10) formula yordamida hisoblanadi.