FIIKA
1
30-Laboratoriya ishi
Termoparani darajalash va termoelektr yurituvchi kuchni aniqlash
Kerakli asbob va materiallar:
Tayyor termopara,
sezgirligi yuqori
bo‘lgan galvanometr, termostat yoki isitgichli kalorimetr.
Ishning maqsadi:
Qattiq jismlarda yuz beruvchi kontakt hodisalarni
termopara yordamida va termoelektr yurituvchi
kuchlarni aniqlash asosida
o‘rganish.
Asosiy nazariy ma’lumotlar
Ikki xil metal sim uchlari kavsharlanganda ularning haroratiga va
moddalarning kimyoviy tabiatiga bog‘liq holda
erkin elektronlarining
diffuziyalanishi sababli o‘tkazgichlarning uchlarida hosil bo‘lgan potensiallar
farqiga kontakt potensiallar farqi deb ataladi. Bu hodisani birinchi marta 1797 yili
italiyalik fizik A.Volta tajribada tekshirib, o‘zining quyidagi ikkita qonunini kashf
qildi.
Voltaning birinchi qonuni: ikki har xil metal – o‘tkazgichlar
tutashtirilganda, ular uchlarida hosil bo‘lgan kontakt potensiallar farqi ularning
fizikaviy–kimyoviy xususiyatlariga va haroratga bog‘liqdir.
Voltaning ikkinchi qonuni: o‘zaro ketma-ket
ulangan bir qancha metal
o‘tkazgichlar uchlarida hosil bo‘lgan kontakt potensiallar farqi o‘zgarmas
haroratda faqat eng chekkadagi o‘tkazgichlarning fizikaviy– kimyoviy
xususiyatlariga bog‘liq. Volta metallarning
shunday qatorini tuzdiki, bu
qatorda har bir oldingi metal o‘zidan keyingilariga tutashtirilganda musbat
zaryadlanar ekan. Volta qatori quyidagichadir: Sb-43; Fe-15; Mo+7,6;
Cd+4,6; W+3,6; Cu+3,2; Zn+3,1
град
мкВ
Metallarning klassik elektron o‘tkazuvchanlik nazariyasiga binoan,
tutashtirilgan ikki metal o‘tkazgich (1-rasm) uchlaridagi kontakt potensiallar
farqi tashqi
e
A
A
tashqi
2
1
va
ichki
02
01
ln
n
n
e
кТ
ichki
kontakt potensiallar farqlarining
yig‘indisiga tengdir, ya’ni
02
01
2
1
12
ln
n
n
e
кТ
e
A
A
i
t
(1)
A
1
n
01
A
2
n
02
1-rasm
FIIKA
2
bunda
2
1
,
А
А
– birinchi va ikkinchi metalldan
elektronning chiqish ishi,
е
–
elektroning zaryadi,
k
– Bolsman doimiysi,
T
–
absolyut harorat,
02
01
,
n
n
-
birinchi va ikkinchi o‘tkazgichlardagi erkin elektronlar konsentratsiyasi. (1)
formula Volta birinchi qonunining matematik ifodasi bo‘lib, haqiqatdan ham
tutashtirilgan ikki o‘tkazgich uchlaridagi kontakt potensiallar farqi
12
harorat
T
ga va ularning fizik-kimyoviy xususiyatlari
02
01
2
1
,
,
,
n
n
A
A
ga bog‘liqdir.
Volta ikkinchi qonunini isbotlash uchun, 2-rasmda tasvirlangan, o‘zgarmas
haroratda o‘zaro ketma-ket ulangan o‘tkazgich zanjirini qarab chiqaylik. (1) dan
foydalanib quyidagini yozamiz:
04
03
4
3
03
02
3
2
02
01
2
1
34
23
12
14
ln
ln
ln
n
n
e
кТ
e
A
A
n
n
e
кТ
e
A
A
n
n
e
кТ
e
A
A
Bundan
04
01
4
1
14
ln
n
n
e
кТ
e
A
A
,
(3)
bunda
14
–
kontakt potensiallar farqi
oraliqdagi o‘tkazgichlarning fizik-kimyoviy
xususiyatlariga bog‘liq emas. Agar bu o‘zaro
ketma-ket ulangan to‘rtta o‘tkazgichlarning
uchlari tutashtirilib, yopiq zanjir hosil qilinsa
(3-rasm) u vaqtda (1) ga asoslanib quyidagi
munosabat kelib chiqadi:
0
ln
ln
ln
ln
01
04
1
4
04
03
4
3
03
02
3
2
02
01
2
1
41
34
23
12
n
n
e
кТ
e
A
A
n
n
e
кТ
e
A
A
n
n
e
кТ
e
A
A
n
n
e
кТ
e
A
A
(4)
Bundan ko‘rinadiki, kontaktlardagi haroratlar bir xil bo‘lganda, yopiq
zanjirda kontakt potensiallar farqi hosil bo‘lmas ekan.
3-rasm
1
2
3
4
T
T
T
T
1
3
2-rasm
2
4