Dasturiy savolnoma
Mexanika predmeti va vazifalari
Fizikaning jismlar mexanik harakatini va nisbiy tinchlik sharoitlarini o'rganadigan bo‘limi mexanika deyiladi. Mexanika uch qismga bo'linadi: kinematika, dinamika va statika
Materiya harakatining eng sodda turi mexanik harakatdir. Jismlarning yoki jism qismlarining fazoda bir-biriga nisbatan vaqt o‘tishi bilan siljishi mexanik harakat deb ataladi. Mexanik harakatda birjism ning vaziyati boshqa jismlarga nisbatan o‘zgaradi Masalan, kema qirg‘oqqa nisbatan, poyezd temiryo‘l iziga nisbatan, tramvay, trolleybus, avtobuslar daraxtlarga nisbatan harakat qiladi va hokazo. Ammo qirg‘oq, tem iryo‘1 relsi va daraxtlarning o ‘zi ham Yer bilan birga harakatlanib turadi. Tabiatda mutlaqo harakatsiz jism yo‘q.
Ilgarilanma, aylanma va tebranma harakat
Ko‘lаmli jismdаgi ihtiyoriy ikki nuqtаni tutаshtiruvchi to‘g‘ri chiziq jism bilаn birgа ko‘chgаndа o‘zining boshlаng‘ich holаtidаgi yo‘nаlishigа pаrаllel qolаdigаn eng oddiy mexаnik hаrаkаt qаttiq jismning ilgаrilаnmа hаrаkаtidir.
To’g’ri chiziqli va egri chiziqli harakat
Moddiy nuqtaning biror vaqt oralig‘ida o'tgan trayektoriyasining uzunligi shu vaqt ichida o‘tilgan yo‘l deyiladi. Agar trayektoriya to'g'ri chiziqdan iborat b o isa, to ‘g ‘ri chiziqli harakat yoki, aksincha, trayektoriya egri chiziqdan iborat boMsa, egri chiziqli harakat deb ataladi.
Aylanma harakat. Burchak tezlik va burchak tezlanish
Burchak tezlik va burchak tezlanish
Agar jism aylana boyicha teng vaqtlar ichida teng yo’llarni bosib o‘tsa, bunday harakat aylana bo'ylab tekis harakat deyiladi. Jismning aylana bo'ylab harakat tezligi chiziqli tezlik deyiladi.
Jism aylana b o ‘ylab tekis harakat qilganda chiziqli tezlik vektori m iqdor jihatdan o'zgarm asdan, butun harakat davom ida o ‘z yo'nalishini o ‘zgartirib turadi. Shuning uchun aylana bo‘ylab harakatlanayotgan jism ning harakati chiziqli tezlikdan tashqari burchak tezlik deb ataladigan kattalik bilan ham tavsiflanadi.
Jism ning vaqt birligi ichida burilish burchagi aylana bo ‘yla b tekis h a rakatning burchak tezligi deyiladi.
Kuch va o’zaro ta’sir. Nyuton qonunlari
-Nyutonning birinchi qonuni quyidagicha ta'riflanadi: har qanday jism o’zining tinch holatini yoki to’g’ri chiziqli tеkis harakat holatini unga boshqa jismlar tomonidan ta'sir ko’rsatilib, uning shu holatini o’zgartirishga majbur qilmagunlaricha saqlaydi.
-Nyutoning ikkinchi qonunini quyidagicha tariflashimiz mumkin: jismga ta'sir etayotgan kuch jism massasi bilan shu kuch ta'sirida jismning olgan tеzlanishining ko’paytmasiga tеng.
-Dinamikaning uchinchi qonunini Nyuton quyidagicha ta'riflagan: Ta'sirga hamma vaq tеng va qarama-qarshi aks ta'sir mavjud; boshqacha aytganda, ikkita jismning bir-biriga o’zaro ta'sirlari o’zaro tеng va qarama-qarshi yo’nalgan".
Kuch va jism impulsi. Impulsning saqlanish qonuni.
Jismlarning o‘zaro ta’siri natijasi faqat kuchning miqdorigagina emas,
balki uning ta’sir vaqti davomiyligiga ham bog‘liq. Shuning uchun kuch
impulsi degan kattalik kiritilgan. Impuls lotincha impulsus so‘zidan olin
gan bo‘lib, degan ma’noni bildiradi.
Kuch impulsi jismga ta’sir etayotgan kuchning shu kuch ta’sir
etish vaqtiga ko‘paytmasiga teng. jism harakatini tavsiflash uchun jism massasi va uning tezligini alohida tarzda emas, balki ularni birgalikda qarash kerak. Shu maqsadda jism impulsi degan fizik kattalik kiritilgan. Jism massasi bilan uning tezligi ko‘paytmasiga teng kattalik jism impulsi (yoki harakat miqdori) deb ataladi.Impulsning saqlanish qonuni ta’rifi Yopiq sistemada ikki jismning o‘zaro ta’sirlashishi natijasida ularning impulslari saqlanishini yuqorida ko‘rdik. Agar yopiq sistemada jismlar ko‘p bo‘lsa ham, o‘zaro ta’sirlashuvchi jismlarning impulslari yig‘indisi o‘zgarmaydi, ya’ni saqlanadi:
O’zgaruvchi massali jism harakati
O’zgaruvchan massali jism harakatining boshqacha ayrim ko’rinishlari. Agar, massasi M -ga teng bo’lgan jism, unga muntazam ravishda tashqaridan kelib qo’shiladigan moddiy zarrachalar hisobiga, uning massasi ortib (dM/dt>0) borsa, unday jismni ham massasi o’zgaruvchan jism deb hisoblanadi.
Ish va energiya.
“ Ish” tushunchasining m exanikadagi m a’nosi kundalik turmushda qo'llaniladigan tushuncha m a’nosidan farqlanadi. Xususan, odam o g 'ir toshni siljitish uchun uni itaradi. U toshni q o 'zg 'ata olmagan bo'lsa-da, chiranishi tufayli charchaydi, holdan toyib quvvatsizlanadi. M exanika nuqtai nazaridan, m azkur holda odam ish bajarm agan hisoblanadi, Chunki m exanikada ish sodir bo'lishi uchun kuch ta’sirida jism ning ko'chishi am alga oshishi kerak. Bayon etilgan m isolda ko'chish sodir bo'lm adi. Lekin odam mushaklarining zo'riqishi tufayli charchaydi. Bu holda odam ning toliqishi m exanikadagi ishdan m ohiyati bilan farqlanadi. K uchning bosib o'tilgan y o 'l davom idagi ta’siri m exanik ish deb ataluvchi fizik kattalik bilan xarakterlanadi. M exanik ish bajarilish uchun birinchidan jism ga ta ’sir qilish, ikkinchidan jism siljishi shart. M exanik ishga quyidagicha ta ’rif beramiz: Jism ga ta ’sir etuvchi kuch vektorining va shu kuch ta ’sirida yuzaga kelgan ko'chish vektorining skalyar ko'paytm asiga teng bo'lgan skalyar kattalik mexanik ish deyiladi.
M exanik ish - jismning dastlabki va oxirgi mexanik energiyalar farqidir. Energiyaga ega bo'lmagan
jism ish bajara olmaydi. Yoki jism o'zida mavjud energiyadan ham ko'proq ish bajara olmaydi. Ko'pincha bir-bir bilan ta’sirlashuvchi jismlar ayni bir paytda ham potensial, ham kinetik energiyaga ega bo'ladi. Odatda jismlar sistemasining kinetik va potensial energiyalari yig'indisi to'liq mexanik energiya deb ataladi va ushbu ko'rinishda bo'ladi:______________ W„„ - W k + W um к p.
Masalan, Yeming sun’iy yo'ldoshi harakatlanayotganligi uchun kinetik
energiyaga va “ Yo'Idosh — Yer” o‘zaro ta’sir potensial energiyasiga ega
bo‘ladi. Yopiq sistemadagi jismlaming harakati va bir-biriga nisbatan joylashuvi
o‘zgarib turganligi uchun kinetik va potensial energiyalar ham o‘zgarib
turadi. Lekin ulaming yig'indisidan iborat to'liq mexanik energiya esa
o‘zgarmasligicha qolaveradi. Xuddi, Shuningdek biror balandlikdan sakragan
sportchi, oyog‘iga bog'langan rezina arqonning taranglik kuchi evaziga yana
shu balandlikka chiqadi.Shunday qilib, mexanikada energiyaning aylanish va saqlanish qonun
Statika elementlari
Statika (yun. ststike — jismlarning ogirligi va muvozanati haqidagi taʼlimot) — mexanika boʻlimi; jismlarning ularga qoʻyilgan kuchlar taʼsirida muvozanatda boʻlish sharti oʻrganiladi. Qattiq jismlar S.si, suyukliklar S.si (gidrostatika) va gazlar S.si (aerostatika) ga boʻlinadi. Qattiq jismlar S.si esa analitik va geometrik S.ga boʻlinadi. Analitik S. asosida mumkin boʻlgan koʻchishlar prinsipi yotadi; bu prinsip yordamida ixtiyoriy mexanik tizimning muvozanat shartlari aniklanadi. Geo metrik S. mexanikaning asosiy qonunlaridan kelib chiquvchi, tajriba va kuzatishlar natijasida aniklangan quyidagi aksiomalarga asoslanadi:
1) inersiya aksiomasi
2) muvozanat aksiomasi
3) parallelogramm aksiomasi
4)taʼsir va aks taʼsir aksiomasi
Deformatsiya energiyasi
Deformatsiyalangan elastik tanasi (masalan, cho'zilgan yoki siqilgan buloq), deformatsiz holatga qaytib, u bilan aloqa qiladigan jismlar ustida ish olib borishga qodir. Natijada, elastik deformatsiyalangan tanada potentsial energiya mavjud. Bu tana qismlarining nisbiy holatiga bog'liq, masalan, kamon spirallari. Uzatilgan buloq bajarishi mumkin bo'lgan ish buloqning boshlang'ich va oxirgi qismlariga bog'liq. Cho'zilgan buloq bajarishi mumkin bo'lgan ishni topaylik, cho'zilmagan holatga qaytsak, ya'ni biz cho'zilgan buloqning potentsial energiyasini topamiz.
Cho'zilgan kamon bir uchida o'rnatilsin, ikkinchisi esa harakatlanuvchi bo'lib ishlaydi. Shuni yodda tutish kerakki, bahor ta'sir qiladigan kuch doimiy bo'lib qolmaydi, balki taranglikka mutanosib ravishda o'zgaradi. Agar cho'zilmagan holatdan hisoblab, buloqning dastlabki kuchlanishi teng bo'lsa, unda elastik kuchning boshlang'ich qiymati bu erda, buloqning qattiqligi deb ataladigan mutanosiblik koeffitsienti edi. Bahor qisqarganda bu kuch chiziqli ravishda qiymatdan nolga kamayadi. Bu shuni anglatadiki, kuchning o'rtacha qiymati. Ko'rsatish mumkinki, ish bu o'rtacha qiymatga kuch ishlatish nuqtasining siljishi bilan ko'paytiriladi:
Kinetik va potensial energiya.
Potensial energiya - mexanik tizim umumiy energiyasining maʼlum ulushi. U shu tizimni tashkil etgan zarralarning oʻzaro joylashishi va tashki kuch maydonidagi (mas, gravi-tatsion maydon) vaziyatiga bogʻliq. Potensial energiya tushunchasi konservativ (kinetik va potensial energiyasi oʻzgarmay qoladigan) tizimlar uchun oʻrinlidir, yaʼni bunday tizimga taʼsir qilayotgan kuchlarning ishi tizimning boshlangʻich va oxirgi vaziyatiga bogʻliq.
E=mgh
Kinetik energiya
Kinetik energiya - kuch ta’sirida xarakatlanayotgan jismning energiyasidir. Kinetik energiya jismlarning tezligi tufayli mavjud bo‘ladi.
E=mv^2/2
Energiyaning saqlanish qonuni.
Energiyaning saqlanish va aylanish qonuni — tabiatning eng muhim asosiy qonuniyatlaridan biri; unga koʻra, har qanday berk tizimda energiya yoʻqdan bor boʻlmaydi va yoʻqolib ketmaydi, faqat bir turdan ikkinchi turga aylanib turadi. Berk tizimda faqat konservativ (oʻzgarmas) kuchlar mavjud boʻlsa, tizimning toʻliq mexanik energiyasi oʻzgarmas qiymatga ega boʻlib qoladi, yaʼni kinetik energiya potensial energiyaga aylanib turadi va aksincha. Agar berk tizimda konservativ kuchlardan tashqari nokonservativ (oʻzgaruvchan) kuchlar (mas, ishqalanish kuchlari) ham boʻlsa, tizimning toʻliq mexanik energiyasi vaqt oʻtishi bilan kamayib boradi. Natijada nomexanik energiyalar: issiqlik yoki kimyoviy, elektromagnit maydon energiyalari va boshqalar vaqt oʻtishi bilan ortib boradi. Ammo energiyaning barcha turlari yigʻindisi vaqt oʻtishi bilan oʻzgarmaydi. Tizimda sodir boʻlayotgan jarayonlarning tabiatiga qarab, Energiyaning saqlanish va aylanish qonuni va a. q. turlicha ifodalanadi va matematik shaklda yoziladi. Klassik fizikada moddaning saqlanish qonuni tinch holatdagi massaning saqlanishini ifodalaydi. Holbuki, tinch holatdagi massa saqlanmasligi mumkin, chunonchi, shunday holda annigilyatsiya hodisasida roʻy beradi. (4) formuladan tinch holatda turgan jismga turli usullar bilan berilgan LE energiya jism massasining At ga ortishiga sabab boʻlishini koʻrsatadi.
Barcha moddiy hodisalar uchun, ularning tabiati va xarakteridan, katta kichikligi, masshtabidan qatʼi nazar, E.s va a. q. eng asosiy qonunlardandir. Fan sohasidagi yangi gʻoyalar va faktlarda baʼzan E.s va a.q.ni inkor etuvchi ayrim fikrlar uchrab turgan. Chunonchi, radioaktivlik yoki yemirilish hodisalari E.s va a.q.ga qarshi kechadi degan fikrlar ham boʻlgan, ammo yuqoridagi radiaktivlik yoki yarim yemirilish materiyaning saqlanish qonuniga bo'ysunadi (o'sha materiya ham aslida energiya, faqat boshqa ko'rinishi). Lekin masalani tegishli ravishda nazariy va eksperimental tahlil qilish natijasida Energiyaning saqlanish va aylanish qonuni va a.q. haqiqatan toʻgʻri va universal qonun ekanligi aniqlandi. Elementar zarralar, galaktikalar va metagalaktikalar dunyosida roʻy beruvchi hodisalarni oʻrganishda Energiyaning saqlanish va aylanish qonuni va a.q. bilan bogʻliq ziddiyatlar va muammolar hozirgi zamon fizikasida har tomonlama tekshirilmoqda.
E.s va a.q.dan tashqari impulsning saqlanish qonuni, impuls momentining saqlanish qonuni va elektr zaryadning saqlanish qonuni, h. k. kattaliklarning saqlanish qonunlari bor. Ularning har biri qandaydir simmetriya xususiyati bilan bogʻlangan. Jumladan, Energiyaning saqlanish va aylanish qonuni va a.q. vaqt simmetriyasi, vaqtning bir jinsliligi xususiyati bilan bogʻlangan (qarang Simmetriya).
Impuls ning saqlanish qonuni.
Impulsning saqlanish qonuni ta’rifi
Yopiq sistemada ikki jismning o‘zaro ta’sirlashishi natijasida ularning
impulslari saqlanishini yuqorida ko‘rdik. Agar yopiq sistemada jismlar ko‘p
bo‘lsa ham, o‘zaro ta’sirlashuvchi jismlarning impulslari yig‘indisi o‘zgarmaydi, ya’ni saqlanadi:
m1υ→1 + m2υ→2 = const. (2)
Umumiy holda impulsning saqlanish qonuni quyidagicha ta’riflanadi:
Yopiq sistemada jismlar impulslarining vektor yig‘indisi jismlarning o‘zaro ta’sirlashishi va vaqt o‘tishidan qat’i nazar o‘zgarmaydi.
Qattiq jismlarning aylanma harakati.
Aylanma harakat – qattiq jism aylanganda uning aylanish o‘qida yotmagan har bir nuqtasi aylana yasay-digan harakat. Bunda har qaysi aylana tekisligi qo‘zg‘almas to‘g‘ri chiziq – ay-lanish o‘qiga tik bo‘ladi, aylanalarning markazi esa shu o‘qda yotadi. Aylanma harakat burchak tezligi va burchak tezlanishi bilan ifoda-lanadi.
Impuls momenti.
Impuls momentining saqlanish qonuniham, impuls va energiyaning saqlanish qonunigao'xshab, klassik Nyuton mexanikasi chegarasidan tashqarida ham urinli bo'lgan tabiatning eng fundamental qonunlari jumlasiga kiradi. Impuls momentiga nafaqat harakatlanuvchi makroskopik jism va sistemalar, balki alohida atom, atom yadrolari va elementar zarrachalar ham ega bo'ladi, holbuki elementar zarrachalar va ulardan tuzilgan sistemalar (masalan, atom yadrosi) bu zarrachalarning fazodagi harakatiga bog’liq bo'lmagan, ularning spini deb ataluvchi impuls momentiga ega bo'lishi mumkin.
Qattiq jismning harakati uchun dinamikaning asosiy qonunlari
Suyuqliklar mexanikasi. Suyuqliklarning statsionar oqimi.
Suyuqlikning harakatlanishi haqida fikr yuritish uchun qattiq jismlarga xos bo’lmagan yangi tushuncha va kattaliklardan foydalanamiz. Xususan, suyuqlikning harakatlanishini oqish deb, harakatlanayotgan suyuqlik zarralarining to’plamini oqim deb yuritiladi.Oqim chiziqlarining manzarasi o’zgarmaydigan holdagi suyuqlikning harakatini barqaror harakat yoki statsionar oqish deb ataladi. Statsionar oqishdagi oqim chizig’ining biror nuqtasidagi suyuqlik zarrasi shu oqim chizig’i bo’lib harakatini davom ettiraveradi. Boshqacha qilib aytganda, statsionar oqishdagi oqim chiziqlari suyuqlik zarralarining traektoriyasi sifatida ham xizmat qiladi.
Bernulli tenglamasi.
Bernulli tenglamasi energiya saqlanish qonunining ideal suyuqliklarga tatbiqidir. Bu tenglamada birinchi had P - tashqi bosim, ikkinchi had PM, = p g h -statik bosim va uchinchi had esa Pdu dinamik bosim deyiladi. Endi Bernulli tenglamasining bir necha tatbiqlari bilan tanishib chiqamiz. Suyuqlikning yuzasi katta bo'lgan kesimida bosim ham katta, yuzasi kichik bo'lgan kesimida esa
bosim ham kichik bo'ladi. Boshqacha aytganda suyuqlik sekin oqayotgan kesimda bosim katta, tez oqayotgan kesimda esa bosim ham kichik bo'ladi.
Bernulli tenglamasi i pgh, \ p9' - l \ i pgh2 i pS*
Laminar va turbulint oqim. Stoks formulasi
Muayyan tezlik bilan harakatlanayotgan zarrachalar to‘plamiga suyuqlik oqimi deyiladi. Suyuqlik zarrachalarining traektoriyalariga oqim chiziqlari deyiladi. Chizmada suyuqlikning harakati oqim chiziqlari bilan tasvirlanadi.
Oqim chiziqlari deb, shunday egri chiziqlarga aytiladiki, uning har bir nuqtasida suyuqlik zarrasining oniy tezligi urinma ravishda yo'nalgan bo'ladi. Oquvchi suyuqlik yoki gaz qatlamlarining nisbiy harakati buzilmaydi. Bunday oqimga qatlamli yoki laminar oqim deyiladi. Agar oqimning tezligi kritik tezlikdan ortib ketsa, ko‘chayotgan qatlamlaming. O‘zaro ta’sir suyuqlik (gaz) zarrachalarining nisbiy joylashishini o'zgartiradi, uyurmalar (o'ramalar, girdoblar) hosil boiadi. Bunday oqimga uyurmali yoki turbulent oqim deyiladi. Oqim chiziqlari bilan chegaralangan suyuqlik qismiga oqim naychasi deyiladi. . Zarrachalar tezligi oqim chiziqlari bo'ylab yo'nalganligi uchun suyuqlik zarrachalari oqim naychasi chegarasidan chiqib keta olmaydi. Laminar oqimning turbulent oqimga o'tish paytidagi tezligi kritik tezlik deb ataladi.
Tebranma harakat. Matematik va fizik mayatniklar
Tebranma harakat tabiatda eng ko‘p tarqalgan harakatdir.
Daraxtlaming shoxi yoki dalalardagi maysalarning tebranib turganini
ko‘p kuzatganmiz. Dutor, rubob, childirma kabi musiqa asboblarining
torlari, osma soat tebrangichi, ichki yonuv dvigateli slindridagi
porshenlaming harakati tebranma harkatdir. Motor ishlab turganda
mashina va dastgohlaming korpuslari titrab tebranma harakat qiladi.
Telefonda gaplashganda, radiodan ovoz chiqqanda, ulardagi yupqa
parda membrana tebranma harakat qiladi.
Teng vaqtlar ichida yoki deyarli teng vaqtlar ichida takrorlanib turadigan jarayonlar davriy jarayonlar deyiladi. Mas: har kungi kun chiqishi va botishi, fasllar almashinishi, quyosh va oy tutilishlari va h. Shuningdek tebranishlar ham davriy jarayonlarga kiradi. Agar tebranish tashqi majburlovchi kuch ta’siri ostida yuzaga kelsa, bunday tebranishni majburiy tebranish deyiladi. Agar tebranish jismni muvozonat vaziyatidan chiqarib qo'yib yuborilgach, ichki kuch ta’siri ostida
yuzaga kelsa, bunday tebranishni erkin tebranish deyiladi. Agar tebranish jismni muvozonat vaziyatidan chiqarib qo'yib yuborilgach, ichki kuch va harakatga
qarshilik kuchlari ta’siri ostida yuzaga kelsa, bunday tebranishni so‘nuvchi tebranish deyiladi. Agar tebranma harakat qilayotgan jismning koordinatasining vaqt bo'yicha o'zgarishi sinus yoki kosinus qonuniga bo'ysunsa, bunday tebranish garmonik tebranish deyiladi. Kosinus yoki sinus qonuni bo'yicha tebranuvchi jismlaming umumiy harakat tenglamasi quyidagicha:
x = A ■ cos(® • t + (p„ ); yo ki x = A ■ sin(® • t + cp0)
Tebranma harakat qilayotgan jismning bir marta to'liq tebranishi uchun ketgan vaqt tebranish davri deyiladi va Г bilan belgilanadi. [7’]=s Tebranma harakat qilayotgan jismning bir sekund vaqt ichidagi tebranishlar soni tebranish chastotasi
deyiladi va v bilan belgilanadi. [v]=s~' = Gs Tebranma harakat qilayotgan jismning In sekund vaqt ichidagi tebranishlar soni siklik chastota deyiladi va m bilan belgilanadi. = Gs Tebranma harakat qilayotgan jismning muvozonat vaziyatidan eng katta siljish masofasi tebranish amplitudasi deyiladi va xm yoki A bilan belgilanadi. [xm ] =m T, v, со kattaliklar orasidagi o'zaro bogiiqlik quyidagicha bo'ladi:
To’lqinlar. Yassi sinusondal to’lqin. To’lqin harakat energiyasi.
Toʻlqinlar — fazoda chekli tezlik bilan tarqaluvchi modda yoki muhitning holat oʻzgarishlari. Toʻlqinlarning tarqalish jarayonida energiya fazoning bir nuqtasidan ikkinchi nuktasiga uzatiladi, lekin zarralari koʻchmaydi. Turli xil (mexanik, issiqlik, elektromagnit) holat oʻzgarishlariga turli xil toʻlqinlar moye keladi. Elastik toʻlqin, sirtiy toʻlqin, elektromagnit toʻlqin turlari keng tarqalgan. Elastik deformatsiyalarni gaz, suyuqlik va qattiq jismlarda tarqalishi elastik toʻlqin deyiladi.
To’lqinlar ikki turga Bo’ylama va ko’ndalang to’lqinlarga bulinadi.
Bo’ylama to’lqinlar. Muhit zarralari tebranish bo’lib tarqaladigan to’lqinlar Bo’ylama to’lqin bo’lib hisoblanadi. Bunga bir uchidan ushlab tebratilgan ipni misol keltirsa bo’ladi. Bo’ylama to’lqinlar elastik hajmga ega bo’lgan muhitlarda, ya‘ni qattiq, suyuq va gazsimon jismlardagina tarkala oladi.
Ko’ndalang to’lqinlar. Muhit zarralari tebranishiga ko’ndalang tarkalsa bunday tebranish ko’ndalang to’lqin deyiladi. Bunga otilgan toshdan keyin suv to’lqinlarining tarqalishini misol qilsa bo’lad.
Molekulyar fizika predmeti. Idial gaz
Molekulyar fizikada ko’p zarralar ta‘sirida sodir bo’ladigan hodisalar o’rganiladi. Molekulyar fizika qonunlarini mexanik qonunlarga keltirib bo’lmaydi. Makrosistemadagi molekulyar hodisalarga baho berish uchun sistema tarkibidagi mikrozarralar orasidagi jarayonlarni o’rganish kerak. Molekulyar fizikadagi hodisalar molekulyar kinetik (statistik) usul va termodinamik (energiya almanishuvi tarzi) usuli yordamida o’rganiladi. Jismlar nihoyat ko’p mikrozarralar (atom va molekulalar) yig’indisidan tashkil topgan. Molekulyar fizikada jism mikrozarralar sistemasi yok oddiygina qilib sistema deyiladi.
Ideal gaz — molekulalari oʻzaro mutlaqo taʼsirlashmaydigan gaz; bunda gazni tashkil etuvchi molekulalarning xususiy hajmlari eʼtiborga olinmaydi. Har qanday real gaz zichligi juda kichik boʻlgan hollarda u oʻzining tabiati boʻyicha I. g . ga yaqinlashib boradi. T-raning katta qiymatlarida, yaʼni molekulalarning oʻrtacha kinetik energiyalari molekulalarning oʻzaro taʼsirlashishi natijasida vujudga kelgan oʻrtacha potensial energiyalaridan juda katta boʻlganda ham real gazlarni I. g . lar deb qarash mumkin
Ideal gaz qonunlari.
1.Boyl-Mariott qonuni. Izotermik jarayon-( )
• Bir xil massali, gazning temperaturasio’zgarmasdan ro’y berdigan jarayonga izotermik jarayon deyiladi.
• Izotermik jarayonda:
• Izotermik jarayonda har xil gaz molekulalarining o’rtach kinetik energiyasi bir xil, o’rtacha kvadratik tezliklari har xil bo’ladi:
• Izotermik jarayonda gaz bosimining hajmiga bog’liqlik grafigi izoterma deyiladi.
• Izotermik jarayon boshqa diagrammalarda quyidagi ko’rinishga ega.
2. Gey-Lyussak qonuni. Izobarik jarayon. P=const-bosim o’zgarmas.
• Berilgan massali- , gazning bosimi o’zgarmagan holda ro’y berdigan jarayonga izobarik jarayon deyiladi.
• Izobarik jarayonda gaz hajmining temperaturaga nisbati o’garmas kattalikdir. Bunga Gey-Lyussak qonuni deyiladi.
• Izobarik jarayonda hajm temperatura
bo’yicha chiziqli o’zgaradi. (P=const.). Bu grafikka izobara grafigi deyiladi.
• Izobara grafigida temperatura o’qiga yaqinroq joylashgan to’g’ri chiziqqa mos keluvchi gaz bosimi kattaroq qiymatga ega bo’ladi.
• Izobarik jarayon boshqa diagrammalarda:
• Izobarik jarayonda temperatura ga o’zgarganda gaz hajmi ga o’zgargan bo’lsa:
boshlang’ich temperatura, boshlang’ich hajm.
Gaz hajmi n marta ortgan bo’lsa, boshlang’ich temperaturasi:
Gaz hajmi n marta kamaygan bo’lsa, boshlang’ich temperaturasi:
• Izobarik jarayonda temperatura o’zgarishi bilan gaz hajmining necha foizga o’zgarishi:
• Hajmning Selsiy shkalasida temperatura bo’yicha o’zgarishi : hajm o’zgarishining termik koeffitsiyenti, dagi hajmi.
3.Sharl qonuni. Izoxorik jarayon.
V=const-hajm o’zgarmas
• Berilgan massali- , gazning hajmi o’zgarmagan holda ro’y berdigan jarayonga izoxorik jarayon deyiladi. Izoxorik jarayonda gaz bosimini temperaturaga nisbati o’zgarmas kattalikdir.Bunga Sharl qonuni deyiladi.
• Izoxorik jarayonda , bosim temperature bo’yicha chiziqli o’zgaradi, bu o’zgarish grafigiga izoxora deyiladi.
• Izoxorik jarayon boshqa diagrammalarda:
• Izoxorik jarayonda temperatura ga o’zgarganda gaz bosimi ga o’zgargan bo’lsa:
boshlang’ich temperatura, boshlang’ich posim.
Gaz bosimi n marta ortgan bo’lsa, boshlang’ich temperaturasi:
Gaz bosimi n marta kamaygan bo’lsa, boshlang’ich temperaturasi:
• Bosimning Selsiy shkalasida temperatura bo’yicha o’zgarishi : bosim o’zgarishining termik koeffitsiyenti, dagi bosim.
• Izoxorik jarayonda gaz massasi o’zgarmasa gazning zichligi va konsentratsiyasi ham o’zgarmaydi. bo’lsa,
Idial gazning holat tenglamasi.
Ideal gazning holat tenglamasini keltirib chiqarish uchun gazlar molekulyar kinetik nazariyasining asosiy tenglamasidan foydalanamiz:
(1)
Hajm birligidagi molekulalarning konsentratsiyasi va ifodalardan foydalanib (1) tenglamasini quyidagi ko‘rinishda yozamiz.
(2)
Agar ifodadagi ko‘paytma , ya’ni gazlarning universal doimiysi ekanligini esga olsak, (2) tenglama quyidagi ko‘rinishga keladi.
(3)
Bu tenglamani birinchi bo‘lib rus olimi D.Mendeleev, fransuz olimi Klapeyron ishining natijalaridan keltirib chiqargan. Shu boisdan (3) ifodani Mendeleev-Klapeyron tenglamasi deyiladi. Bu tenglama ideal gazning holatini aniqlaganligi uchun gazning holat tenglamasi ham deb ataladi.
Mendeleev-Klapeyron tenglamasini 1 mol gaz uchun yozsak:
yoki (4)
ko‘rinishda bo‘ladi. Normal sharoitda (p0=101325Pa, T0=273K) Avogadro qonuniga ko‘ra har qanday 1 mol gaz egallagan hajm V0=22,4l=22,4·10-3 m3 ekanligidan
ga ega bo‘lamiz.
Ideal gazning holat tenglamasini biror jarayon sodir bo‘lgan gazning (miqdori o‘zgarmagan) ikki holati uchun qo‘llaylik:
(5)
(5) tenglamalar sistemasining birinchi tenglamasini ikkinchiga hadma-had bo‘lsak, u quyidagi ko‘rinishga keladi:
(6)
Bu tenglamadan quyidagi hulosa kelib chiqadi
(7)
Demak, gazda ixtiyoriy jarayon sodir bo‘lganda, uning bosimi bilan hajmi ko‘paytmasining absolyut temperaturasiga nisbatan berilgan gaz uchun o‘zgarmay qolaveradi.
(6) va (7) ko‘rinishdagi gazning holat tenglamasi Klapeyron tenglamasi deb ataladi.
Ideal gaz uchun holat tenglamasi quyidagicha bo'ladi:
PV =mRT/M yoki PV = vR T ga teng.
Ideal gazning kinetik nazariyasining asosiy tenglamasi
Bir atomli ideal gaz ichki energiyasining 100% ini molekulalar ilgarilanma harakat kinetik energiyasi tashkil etadi.
Ikki atomli ideal gaz ichki energiyasining 60% ini ilgarilanma harakat, qolgan 40% ini aylanma harakat kinetik energiyalari tashkil etadi.
Uch atomli ideal gaz ichki energiyasining 50% ini ilgarilanma harakat, qolgan 50% ini aylanma harakat kinetik energiyalari tashkil etadi.
Gaz ichki energiyasi. Universal gaz doimiysining fizik ma’nosi
Bir atomli ideal gazning ichki energiyasi quyidagicha boiadi:
U=3mRT/2M=3Vrt/2.
Agar gaz kengayib tashqi kuchlar ustidan ish bajarayotgan bo‘lsa, gazning ichki energiyasi kamayadi, ya ’ni gaz o'z ichki energiyasi hisobiga ish bajaradi (gazning temperaturasi pasayadi). Agar tashqi kuchlar gazni siqib ish bajarayotgan bo'lsa, gazning ichki energiyasi ortadi (gazning temperaturasi ortadi).
Termodinamikaning birinchi qonuni
Termodinamikaning ikkinchi qonuniga izojarayonlarning tatbig‘i
TERMODINAMIKANING II - QONUNI
Termodinamikada muvozanatli va qaytuvchan jarayonlar katta rol o’ynaydi. SHu sababli bunday jarayonlar bilan tanishamiz. Agar 1 - holatdan 2 - holatga o’tgan sistema uchun 2 - holatdan 1 - holatga shunday o’tish jarayoni mavjud bo’lsa-ki, bunda sistema birinchi jarayonning barcha holatlari orqali teskari tartibda o’tib dastlabki holatiga qaytsa va bunda sistemada ham, atrof muhitda ham, hech qanday o’zgarish alomati qolmasa, sistemaning bunday o’tish jarayoni qaytar jarayon bo’ladi. Aks holda yshbu jarayon qaytmas jarayon bo’lib qoladi. Umuman, tabiatda qaytar jarayonlar yo’q. Real jarayonlarning hammasi qaytmas bo’ladi. Qaytar jarayon — bu ideallashgan tushunchadir. Masalan, matematik mayatnikning ishqalanishsiz tebranadi deb faraz etsak, bu qaytar jarayonga misol bo’la oladi. Har qanday muvozanatli jarayon qaytuvchan bo’ladi. Misol uchun gaz c1 holatdan s2 holatga o’tishi uchun uni kengaytirsak, so’ng uni yana siqib dastlabki holatga qaytarsak, va uni R, V grafigida tasvirlasak, yopiq egri chiziqni olamiz. Bunday jarayonni aylanma jarayon, ya’ni sikl deyiladi. Sikllar to’g’ri va teskari bo’ladi. To’g’ri siklda kengayish va siqish jarayonlari orasidagi issiqlik miqdorining ayirmasi hisobiga gaz tashqi kuchlarga qarshi ish bajaradi. Bunday siklda ishlaydigan mashinalar issiqlik mashinasi deyiladi va ular uchun foydali ish koeffitsienti shunday bo’ladi:
Adiabatik jarayon/
Adiabatik jarayon (yun. Adia-batos – o‘tib bo‘lmas) – tashqi muhit bilan issiqlik almashinuvisiz o‘tadigan termodinamik jarayon. Adiabatik jarayon o‘tishi uchun jism butunlay issiqpik o‘tkazmaydigan qatlam (chegara) bilan ajratilgan bo‘lishi kerak. Tashqi muhit bilan sezilarli 192miqdorda issiqlik almashinib ulgura olmaydigan darajada tez o‘tadigan ja-rayonlar ham Adiabatik jarayonga juda yaqin bo‘ladi. Tovushning gazlar va boshqa jismlarda tarqalishi bunga misol bo‘la oladi. Jism Adiabatik jarayon davomida ish bajarganda uning ichki energiyasi kamayadi. Ideal gaz Adiabatik jarayon davomida ish bajarganda (ken-gayganda) uning temperaturasi pasayadi. Aynan shu hodisadan gazlarni suyultirishda foydalaniladi. To‘yingan bug‘ adiabatik kengayganida ho‘llanadi. Atmosferada sodir bo‘ladigan ko‘pgina jarayonlarni Adiabatik jarayon deb qarash mumkin.
Molekulalar sonining tezliklar bo’yicha taqsimlanishi
Gaz molekulalarining tezliklari bo’yicha taqsimlanishini nazariy yo’l bilan Maksvell topgan bo’lib, uning ko’rinishi
dn (5.1)
(5.1) ga Maksvell taqsimot funksiyasi deyiladi ( bu yerda v0 - nisbiy tezlik, vo - oniy tezlik, ve – eng katta ehtimolli tezlik). Taqsimot funksiyasi gazning turiga va holat parametri T ga bog’liq ekan, lekin R va V ga bog’liq emas. Taqsimot funksiyasining maksimum qiymatiga mos keluvchi tezlikning ehtimoli ravshanki eng katta bo’ladi. Uni eng ehtimolli tezlik deyiladi.
Molekulalar erkin o’tish yo’lining o’rtacha uzunligi. Gazlarda ko’chish hodisalari
Gaz molekulalari betartib issiqlik harakati sababli bir — birlari bilan to’qnashib turadilar. Bu to’qnashishlar orasida molekulalar biror yo’lni bosadilar. SHu sababli molekulalarning o’rtacha yugurish yo’li tushunchasi kiritilgan. Uni <> bilan belgilanadi. Hisobga ko’ra <> quyidagiga teng:
<>
bu yerda — molekulaning effektiv diametri, p — hajm birligidagi molekulalar soni.
Diffuziya. Issiklik o’tkazuvchanlik. Ichki ishqalanish ( yopishqoqlik)
Gazlarda diffuziya. Agar gaz bir necha gazlar aralashmasidan iborat bo’lib, ularning konsentratsiyalari turli nuqtalarda turlicha bo’lsa, vaqt o’tishi bilan sekin asta hamma nuqtalarda gaz komponentalarining konsentratsiyasi tenglasha boradi. Ana shu jarayonga gazlarning diffuziyasi deyiladi. Diffuziya davomida gaz massasining ko’chishi konsentratsiyasi kichik bo’lgan yo’nalishda ro’y beradi va hamma joyda konsentratsiya tenglashguncha davom etadi. SHunday diffuziyaga nostatsionar diffuziya deyiladi.
Termodinamikaning birinchi qonuni. Gaz hajmi o’zgarishida bajarilganish. Karno sikli
ICHKI ENERGIYA. TERMODINAMIKANING BIRINCHI QONUNI
Jismning ichki energiyasi deb undagi zarrachalarning harakat va o’zaro ta’sir energiyasini hamda jism ichida issiqlik muvozanatini ta’minlovchi nurlanish energiyasini tushunamiz. Termodinamik usulga asosan jism bir holatdan ikkinchi holatga o’tganida ichki energiyasining o’zgarishi jismni bir holatdan ikkinchi holatga o’tkazish uchun berilishi zarur bo’lgan issiqlik va sarflanishi zarur bo’lgan ish yig’indisi bilan o’lchanadi.
Termodinamikaning birinchi qonuni shunday deydi: sistemaga berilgan issiqlik miqdori sistemaning ichki energiyasini o’zgarishiga va sistemaning tashqi jismlar ustida ish bajarishga sarflaydi.
Q U2-U1 A, (5.1)
Q — sistemaga berilgan issiqlik miqdori, U1 va U2 - sistema ichki energiyasining oldingi va keyingi qiymatlari, A — sistemaning tashqi jismlar ustida bajargan ishi.
Termodinamikaning 1-va 2-qonunlari empirik qonunlardir. Termodinamikaning 2-qonuni faqat ma’lum chegaragacha to’g’ri bo’ladi. Termodinamikaning asoschilaridan biri Saddi Karno foydali ish koeffitsienti eng katta bo’lgan siklni taklif etgan. Bu siklni Saddi Karno sikli deyiladi. U ikki izoterma va ikki adiabatadan iborat bo’lgan qaytuvchi aylanma jarayondir. Karno siklining foydali ish koeffitsienti:
Termodinamikaning ikkinchi qonuni
Termordinamikaning ikkinchi qonuni quyidagicha tariflanadi: berk sistemada energiyaning bir turdan ikkinchi turga aylanishi bilan boglangan barcha real prosesslar sistemasining umumiy entropiyasi ortadigan tarzda boradi.Smuv =Smaks
Bunda berk sistemaning muvozanat holatiga mumkin bolgan eng katta entropiya togri keladi:Ayni vaqtda sistemaning barcha energiyasi sistemaning barcha jismlari orasida bir tekis tarqaladigan issiqlikka ailanadi. Shunday qilib, termodinamik sistemaning ichki energiyasi U ning hammasidan ham real sharoitda ishga aylantirish uchun foydalanavermaydi, uning entropiya ozgarishi bilan boglangan bir qismi bunda yuqotiladi. Ichki energiyaning ishga aylantirilishi mumkin bolgan qismi sistemaning erkin energiyasi deb ataladi va F bilan belgilanadi, erkin energiyani quyidagi nisbatdan topish mumkin: F=U-T*S;
Real gaz. Van-der- Vals tenglamasi
Real gazlarning xossalari Mendeleev–Kelapeyron tenglamasiga asoslanib tushintiriladigan ideal galar xossalaridan farq qiladi. Tajribalar shuni ko’rsatadiki, real gazlarning issiqlik sig’imlari, qovushqoqligi va boshqa parametrlari ideal gazlardagi shu parametrlardan tubdan boshqacha bo’ladi. Molekulalari o’rtasida o’zaro ta‘sirlar mavjud bo’lgan gazlarni real gazlar deb aytiladi. Gaz molekulalari o’rtasidagi o’zaro ta‘sir kuchlari juda qisqa davom etadi va bu kuchlar molekulalar orasidagi masofaning uzoqlashishi bilan yo’qoladi. Molekulalar orasidagi masofa 10-9m atrofida bo’lsa molekulalar orasidagi o’zaro ta‘sir kuchlari hisobga olinmaydi. Molekulalar orasidagi o’zaro ta‘sirlar tortishish va itarishish kuchlariga bo’linadi.
Ixtiyoriy m massali gaz uchun Van-der-Vaals tenglamasi - modda miqdorini hisobga olganda quyidagi ko’rinishni oladi:
Gazlarni suyultirish. Jaul-Tomson effekti
Suyuqliklar va qattiq jismlar. Qattiq jismning deformatsiyasi
Qattiq va suyuq jismlarning issiqlik sig’imlari. Laplas formulasi. Kapilyar hodisalari
Elektr zaryadining saqlanish qonuni. Zaryadlarning o’zaro ta’siri.
Elektr zaryadi - bu jismlar yoki zarralarning elektromagnit o'zaro ta'sirga kirishish xususiyatini tavsiflovchi va bunday o'zaro ta'sirlarda kuchlar va energiya qiymatlarini aniqlaydigan jismoniy miqdor. Elektr zaryadi - bu elektr energiyasi haqidagi asosiy tushunchalardan biridir. Elektr hodisalarining butun yig'indisi elektr zaryadlarining mavjudligi, harakati va o'zaro ta'sirining namoyonidir. Elektr zaryadi ba'zi elementar zarralarning ajralmas mulki hisoblanadi.
Elektr zaryadi q har qanday jism diskret, minimal elektr zaryadi bor - e bu jismlarning barcha elektr zaryadlaridan ko'paytmasi:
\\ (q \u003d n e \\)
Tabiatda mavjud bo'lgan minimal zaryad elementar zarralarning zaryadidir. SI birliklarida bu zaryadning moduli quyidagicha: e \u003d 1.6.10 -19 C. Har qanday elektr zaryadlari boshlang'ichdan bir necha marta katta bo'lgan butun son. Elementar elektr zaryadiga barcha zaryadlangan elementar zarralar ega. 19-asr oxirida elektron - salbiy elektr zaryadining tashuvchisi va 20-asr boshlarida - xuddi shu musbat zaryadli proton topildi; Shunday qilib, elektr zaryadlari o'z-o'zidan mavjud emasligi, ammo zarrachalar bilan bog'liqligi zarrachalarning ichki mulki ekanligi isbotlandi (keyinchalik shu kattalikdagi musbat yoki manfiy zaryadga ega bo'lgan boshqa elementar zarralar ham topilgan). Barcha elementar zarralarning zaryadi (agar u nolga teng bo'lmasa) mutlaq qiymatda bir xil bo'ladi. Elementar gipotetik zarrachalar - kvarklar, ularning zaryadi 2/3 ga teng e yoki +1/3 ekuzatilmagan, ammo elementar zarralar nazariyasida ularning mavjudligi taxmin qilingan.
Elektr maydoni. Elektr maydon kuchlanganligi
Elektr maydon — elektr zaryadlar yoki oʻzgaruvchan magnit maydon hosil qilgan fizik maydon. Vaqt boʻyicha oʻzgarmaydigan Elektr maydon elektrostatik maydon ). Elektr maydon tushunchasini birinchi boʻlib M. Faradey 19-asr 30-yillarida kiritgan. Elektr maydon materiyaning maydon koʻrinishidir. Materiyaning har qanday oʻzgarishlari, ularning oʻzaro taʼsirlari vaqt oraligʻida va fazoda roʻy beradi, har qanday fizik taʼsir faqat chekli tezlik bilan tarqaladi. Elektrlangan jismlarning bir-biriga taʼsiri, ularning harakati Elektr maydonlari tufaylidir. Elektr zaryadlar bir-biriga bevosita emas, balki bilvosita taʼsir etadi. Har bir zaryad d oʻz atrofidagi fazoda Elektr maydon harakat qiladi va shu maydon orqali boshqa maydonga taʼsir etadi. Demak, Elektr maydonning asosiy xususiyatlaridan biri mavjud boʻlgan Elektr maydonga zaryad kiritilganda unga Gʻ kuch taʼsir etishidir. Elektr maydon elektr maydon kuchlanganligi Yo va maydon potensiali f bilan tavsiflanadi. Elektr maydon kuchlanganligi maydonning kuch xarakteristikasi boʻlib, u miqdor jihatdan maydonning muayyan nuqtasidagi birlik musbat zaryadga maydon tomonidan taʼsir etadigan elektr kuchlanishi bilan oʻlchanadi. Kuchlanish vektor kattalik boʻlib, yoʻnalishi musbat zaryadga taʼsir etuvchi kuch yoʻnalishi bilan bir xil. Barcha nuqtalarda Elektr maydon kuchlanganligi ham yoʻnalish, ham miqdor jihatdan bir xil boʻlgan magnit maydon bir jinsli maydon deb ataladi. Maydon potensiali skalyar kattalik, u Elektr maydonning energetik xarakteristikasi hisoblanadi. Elektr maydonni yaqqol tasavvur qilish maqsadida elektr kuch chiziqlari va ekvipotensial sirt tushunchalaridan foydalaniladi. Har bir nuqtasida Ye vektor oʻziga urinma boʻlgan chiziqni elektr kuch chizigʻi deyiladi. Elektr kuch chiziqlari Elektr maydonni faqat yaqqol tasvirlabgina qolmay, balki ularning zichligi orqali Ye ni baholash mumkin. Kuch chiziqlari zich oʻtkazilgan joylarda kichik boʻladi. Bir jinsli maydonning kuch chiziqlari oʻzaro parallel yotadi. Hamma nuqtalarida potensial qiymati bir xil boʻlgan sirtlar ekvipotensial sirtlar deyiladi. Bir jinsli Elektr maydon uchun ekvipotensial sirtlar oʻzaro parallel tekisliklardagi, nuqtaviy zaryad maydoni uchun markazi zaryad ustida yotgan konsentrik aylanalardan iborat.
Elektrostatik maydonda bajarilgan ish. Potensial.
Elektr sigimi. Sigim birliklari
Zaryadlangan o'tkazgichning sirtidagi barcha nuqtalari bir x il potensialli, ya’ni uning sirti ekvipotensial sirtdan iborat bo'lib, uning potensiali zaryadga bogiiq boiadi. Shuning uchun, o'tkazgichning zaryadini bilgan holda uning potensialini va aksincha, o'tkazgich potensialiga qarab uning zaryadini aniqlash masalasi juda muhim masaladir. Bu masalani hal qilish uchun yangi elektr sig' imi deb ataluvchi fizik kattalik tuShunchasi kiritiladi. Awalo yakkalangan o'tkazgichning elektr sig'imiga to'xtalib o'taylik. Yakkalangan o'tkazgich deb, elektr jihatidan izolyasiyalangan va boshqa o'tkazgichlardan etarlicha uzoqlikda joylashgan o'tkazgichga aytiladi.
Agar yakkalangan o'tkazgichga q zaryad berilsa, bu zaryad o'tkazgichning sirti biror
atrofidagi dielektrikning xususiyatlariga bogiiq boiar ekan. Bu nisbatga yakkalangan o'tkazgichning elektr sig'imi deyiladi va N harfi bilan belgilanadi.
Yuqoridagi ifodaga asosan elektr sig'im ni quyidagicha ta’riflash miunkin:
YAkkalangan o'tkazgichning elektr sig'imi deb, uning potensialini bir birlikka o'zgartirish uchun zarur bo'lgan zaryadga miqdor jihatidan teng bo'lgan fizik kattalikka aytiladi.Elektr sig'im i farada (F ) larda o'lchanadi. Yakkalangan o'tkazgichga 1C zaryad barilganda u IV potensialga ega bo'lsa, bu o'tkazgichning eletr sig'im i IF ga teng boiadi. F = \Kl IV 1
K l elektr zaryadi juda katta zaryad boigani uchun IF elektr sig'im i ham juda katta sig'imdir. Amalda IF elektr sig'imiga umuman ishim iz tushmaydi. Shuning uchun masalalarda bu sig'imning ulushlari mikrofarada (mkF = fiF ) , nanofarada (nF), pikofarada (p F)lar bilan ish ko'ramiz. Masalan, radiusi i? = 9106km boigan yakkalangan shaming elektr sig'im i lFg a teng boiar ekan. Bu oicham Yerdan Oygacha boigan masofadan taxminan 19 marta kattadir. Radiusi Yemikiday keladigan o'tkazgich shaming elektr sig'im i taxminan TOOmkF ga teng boiadi.
Yuqorida ko'rdikki, boshqa o'tkazgichlar ta’siridan izolyasiyalangan o'tkazgichlaming sig'im i juda kichik boiganda ham ularning oichamlari juda katta boiar ekan. Bunday o'tkazgichlami elektr sig'im i sifatida texnikada umuman ishlatib bo'lmagani sababli kichik oichamli elektr sig'im lari yaratilgaaAgar o'tkazgich yakkalanmagan, ya’ni uning yaqinida boshqa o'tkazgichlar mavjud bo'lsa, uning elektr sig'im i yakkalangan holatdagidan ancha kattaroq boiar ekan (3.1.7.1-rasm). Bunga sabab, q zaryadli A o'tkazgich atrofidagi o'tkazgichlaming yaqin sirtlarida q zaryadga teskari ishorali induksiyalangan zaryadlar hosil boiib, u ham o'z o'mida A o'tkazgichning potensialini kamaytiradi va uning elektr sig'im ini oshiradi. O'tkazgichlar sistemasi hosil qilgan sig'im o'zaro sig'im deyiladi. Amalda esa oralari dielektrik bilan ajratilgan va qarama-qarshi ishorali zaryadlar bilan zaryadlangan o'tkazgichlar sistemasi yordamida eng katta elektr sig'im i hosil qilinadi. „ , _ , 3.1.7.1-rasm
Agar +q va -q zaryadlar bilan zaryadlangan o'tkazgichlar sistemasi orasida potensiallar ayirmasi (kuchlanish) U =
IF elektr sig'imiga quyidagicha ta’r if ham berish mumkin. Ik k i o'tkazgichning orasida W potensiallar farqi hosil qilinganda har bir o'tkazgichda +1 K l va -1 K l zaryad hosil boisa, bu o'tkazgichlaming o'zaro elektr sig'im i IF ga teng boiadi.
IF : 1 K l IV O'zida zaryad to'plash uchun moijallangan o'tkazgichlar sistemasiga kondensator deyiladi.O'tkazgichlami esa kondensator qoplamalari deyiladi. Kondensator lotincha “kondensatsiya” so'zidan olingan boiib, to'plovchi, quyuqlovchi degan ma’noni anglatadi. Kondensator o'ziga berilgan zaryadni to'plovchi va uzoq vaqt saqlovchi qurilmadir. Zaryad kondensatoming qoplamalarida to'planadi, elektr maydon energiyasi esa qoplamalar orasidagi fazoda to'planadi.
Elektr maydon energiyasi va uning zichligi
Elektr maydon energiyasi Ma’lumki, elektrostatik kuchlar konservativ kuchlardir. Konservativ kuchlarning bajargan ishi zaryadni qanday trayektoriya bo`ylab, qanday tekislik bilan va qanday yo’nalishda ko’chirishga bog’liq bo’lmay, faqat boshlang’ich va oxirgi holat parametrlari orqali aniqlanadi.
Konservativ kuchlar maydonida turgan jism potensial energiyaga ega bo’ladi. Maydon kuchlari ana shu energiya hisobidan ish bajaradi.
Maydon bir jinsli bo’lsa, energiya o’zgarmas zichlik bilan taqsimlanadi. Hajm birligidagi energiya miqdoriga son jihatdan teng kattalik energiya hajmiy zichligi deb yuritiladi va quyidagicha ifodalanadi:
Dielektriklar. Dielektriklarning qutblanishi. Segneto –elektriklar
Dielektriklar deb, tok o'tkazish xossasi juda past yoki umuman o'tkazmaydigan moddalarga aytiladi. Dielektriklami tashkil qilgan molekula va atomlaming eng tashqi qavatida joylashgan elektronlar ham yadroga ancha mustahkam bog'langan bo'lib, bu elektronlar juda kuchli tashqi ta’sir (issiq lik, yorug'lik, elektr toki va h.) bo'lmasa, deyarli umuman yadroni tark etib erkin elektronga aylana olmaydi. Dielektriklarga odatdagi sharoitda barcha gazlar, suv, shisha, tu rli plastmassa va rezinalar kiradi.Dielektriklarda zaryad jismning qayerida hosil qilinsa, bu zaryad o'sha joyda turaveradi va jismning boshqa joyiga ko'chmaydi. Buning sababi zaryadni eltuvchi erkin elektronlaming yo'qligidir. Dielektriklarda erkin elektronlar konsentratsiyasi n = 10” - 1021 m~3 oralig'ida bo'ladi va Shuning uchun ham dielektriklaming o'tkazuvchanligi deyarli umuman sezil. Dielektriklaming 2 turi bor: l)qublangan dielektriklar; 2) qublanmagan dielektriklar. Musbat va manfiy zaryadlarining markazlari ustma-ust tushmaydigan atom va molekulalardan tashkil topgan dielektrikka qutbli dielektrik deyiladi (3.1.4.5a-rasm). Musbat va manfiy zaryadlarining markazlari ustma-ust tushadigan atom va molekulalardan tashkil topgan dielektrikka qutbsiz dielektrik deyiladi.
Qutbli dielektriklar elektr maydoniga kiritilganda uning molekulalari elektrik dipollami hosil qiladi. Bu dipol molekulalar o‘z o g 'irlik markazi atrofida burilib, maydon bo'ylab tizilib qolishga intiladi. Lekin, elektr maydon ta’sirida dipollar bir joydan boshqa joyga ko'chmaydi. Boshqacha aytganda elektr maydon dipolga aylanma harakat beradi-yu, lekin ilgarilanma harakat bera olmaydi. Molekulalar issiq lik harakatida ham ishtirok etgani bois, qutbli dielektriklar elektr
maydoniga kiritilganda tashqi elektr maydon yo'nalishi atrofida tebranma harakat qiladi. Tashqi maydon qanchalik kuchli bo'lsa, qutbli molekulalar Shunchalik maydon yo'nalishi bo'ylab tartibli joylashishga intiladi. Bunda har bir dipol tashqi elektr maydoniga qarama-qarshi yo'nalgan ikkilamchi E„ maydonchalar hosil qiladi. Tashqi elektr maydon kuchaygan sari £ 0 maydonchalar ham proporsional ravishda kuchayadi (3.1.4.6-a,b,c-rasmlar). Har bir qutbli molekula hosil qilgan E0 maydonchalar geometrik qo'shilib tashqi maydonni e marta susayishiga
sabab bo'ladi. Demak, dielektrik ichida natijaviy elektr maydon kuchlanganligi tashqi maydon kuchianganligidan e marta kichik bo'lar ekan.
O’zgarmas elektr toki. Tok zichligi
Agar o’tkazgichda elektr maydoni hosil kilinsa, u holda zaryad tashuvchilarning tartibli harakati, ya’ni musbat zaryadlarning maydon yo’nalishida, manfiy zaryadlarning esa qarama-qarshi yo’nalgan harakati vujudga keladi. Zaryadlarning tartibli harakati elektr toki deyiladi. Agar o’tkazgich ko’ndalang kesimidan dt vaqt ichida dq zaryad o’tsa, tok kuchi
ga teng bo’ladi.Agar har qanrday teng vaqt birligi ichida yuzadan o’tuvchi tokning yo’nalishi va miqdori o’zgarmasa, bunday tok o’zgarmas tok deb atalib, u
formula bilan aniqlanadi.
Musbat zaryadlarning yo’nalishi tokning yo’nalishi deb qabul qilingan. Elektr tokini tok zichligi vektori j orhali to’laroq xarakterlash mumkin. Bu vektor miqdor jihatidan berilgan nuqtada zaryad tashuvchilarning yo’nalishiga perpendikulyar bo’lgan dS yuzadan o’tuvchi tok kuchi di ning shu yuza kattaligi dS ga bo’linganiga teng:
agar tok o’zgarmas bo’lsa, uning zichligi.
Tok kuchi va tok zichligi: Metall o'tkazgich ichida son-sanoqsiz erkin elektronlar issiq lik harakatida ishtirok etadi. Lekin bu elektronlar harakati turli tomonga betartib yo'nalgan boigani uchun ular elektr tokini hosil qila
olmaydilar. O'tkazgich ichidan kichkina yuzacha ajratsak, b irlik vaqt ichida shu yuzachadan qaramaqarshi tomonga teng miqdordagi erkin elektronlar o'tadi. Shuning uchun ham natijaviy tok nolga teng boiadi. Agar o'tkazgichning ko'ndalang keism yuzasidan l i vaqt ichida 1 Kl zaryad miqdori oqib o'tsa,
bunday tokning kuchi 1A ga teng bo'ladi. O'tkazgichdagi tok kuchining ko'ndalang kesim yuziga nisbatiga teng bo'lgan vektor kattalikga tok
zichligi deyiladi. Boshqacha aytganda tok zichligi yuza birligidan o'tuvchi tok kuchidir. j - L ' A " s m2 Tok zichligi vektor kattalik bo'lib, uning yo'nalishi musbat zaryad oqib chiqayotgan yuzaning tashqi yo'nalishi bilan mos tushadi. Yuzasi katta bo'lgan kesimda tok zichligi kamroq, va aksincha kattaroq qiymatga ega bo'ladi. Tok zichligi qancha katta bo'lsa, zaryadli zarralar shuncha tig'is harakatlanayotgan bo'ladi.
Qarshilik va uning temperaturaga bog’liqligi.
Otkazgich qarshiligining temperaturaga bog’liqligi. Otkazgichning solishtirma qarshiligi nafaqat materialning tabiatiga va balki uning temperaturasiga ham bog’liqdir. Solishtirma qarshilik va demak qarshilik ham temperaturaga chiziqli bog’liq, ya’ni bu yerda va - otkazgichning dagi, va R lar esa t dagi, solishtirma qarshiligi va qarshiligi, - qarshilikning temperatura koeffitsienti deyiladi.otkazgichning temperaturasi bir gradusga ozgarganda uning qarshiligining nisbiy ozgarishini korsatadi. Uncha past bolmagan temperaturalarda toza metallar uchun Ifodadan korinib turibdiki qizdirilganganda metallarning qarshiligi ortadi, sovutilganda esa kamayadi.B unga sabab temperatura ortishi bilan ham erkin elektronlarning, ham kristall panjara tugunlaridagi musbat ionlarning issiqlik harakat tezligi ortishidir. Bu esa oz navbatida ularning koproq toqnashuviga, elektronlar energiyasining koproq yoqotilishiga., yani elektr qarshiligining ortishiga olib keladi. Bir qancha metallar (Al, Pb, Zu va hakozalar) va ularning qotishmalarining kritik deyiluvchi juda past temperaturalarda Tk(0,14-20K) qarshiliklari sakrab nolgacha kamayishi (120-rasm, 2-chiziq) va ular ota-otkazuvchan bolib qolish kuzatilgan. Bu hodisa birinchi bolib 1911 yilda simob bug’lari uchun G.Kamerling-Onnes tomonidan kuzatilgan. Ota otkazuvchanlik hodisasi kvant nazariyasi asosida tushintiriladi.Ota-otkazuvchanlik hodisasidan amalda foydalanish kritik temperaturaning pastligi natijasida qiyinchiliklar tug’dirmoqda. Lekin hozirgi paytda kritik temperaturasi 100K atrofida bolgan ota-otkazuvchan keramik moddalar mavjud. Ota-otkazuvchanlik hodisasini amalda qollash juda ulkan mablag’ni iqtisod qilishini e’tiborga olib bu soxada jadal izlanishlar olib borilmoqda.
Qarshilik termometrlarining ish prinsipi metallar elektr qarshiligining temperaturaga bog’liqligiga asoslangan. Bunday termometrlar temperaturani 0,003 K gacha aniqlikda ulchashga imkon beradi. Ayniqsa suyuqlik termometrlarini qollash qiyin bolgan joylarda ularning xizmati bekiyosdir.
Qarshilikning kuchayishi, haroratning oshishi bilan kristall panjara tugunlarida ion tebranishlarining amplitudasi oshib borishi bilan izohlanadi, shuning uchun erkin elektronlar ular bilan tez-tez to'qnashadi va harakat yo'nalishini yo'qotadi. Garchi nisbati α Isitish moslamalarini hisoblashda qarshilikning haroratga bog'liqligini hisobga olgan holda juda kichikdir. Shunday qilib, akkor chiroqning volfram filamentining qarshiligi oqim 10 martadan ko'proq o'tganda kuchayadi.
Elektr tokining ishi va quvvati
Vaqt o’tishi bilan tok kuchi o’zgarmaydigan tok o’zgarmas tok deyiladi. Tok kuchini XBS dagi birligi (A=Amper)
Tok manbaining foydali ish koeffitsiyenti. Metallarda elektr o’tkazuvchanlik
Yarim o’tkazgichlar. Elektrolitlarda elektr toki
Vakuumda magnit maydoni. Solenoid va toroidning maydoni
Magnetiklar. Elektromagnit induksiya. Faradey tajribalari.
Elektromagnit induksiya — magnit maydonida harakatlanuvchi oʻtkazgichda yoki berk kontur oʻrab turgan sirt orqali oʻtuvchi magnit induksiya oqimi oʻzgarganda konturda elektr yurituvchi kuch (e. yu. k.) hosil boʻlish hodisasi. M. Faradey kashf qilgan (1833). Elektromagnit induksiyaning xususiy holi oʻzaro induksiya va oʻzinduksiya. Elektromagnit induksiya hodisasidan elektrotexnikada, xususan, generatorlar, transformatorlar va boshqalarda foydalaniladi.
Faradeyning elektromagnit induksiya qonunlari
Yuza orqali o‘tayotgan magnit oqimining o‘zgarishi, ushbu yuzani chegaralab turgan kontur bo‘ylab elektr maydoni hosil bo‘lishiga olib keladi.
Elektr maydoni intensivligi magnit oqimining o‘zgarish tezligiga bog‘liq.
O’zgaruvchan elektr toki.
O‘zgaruvchan elektr toki
Elektr energiyasi boshqa turdagi energiyalarga qaraganda hech shubhasiz katta afzalliklarga ega. Uni simlar orqali deyarli energiya isrof qilmasdan uzoq masofalarga uzatish mumkin, iste’molchilar o‘rtasida taqsimlash qulay. Eng muhimi, bu engergiyani oddiygina qurilmalar yordamida energiyaning boshqa turlariga: mexanik energiyaga, ichki energiyaga (jismlarning isishi), yorug‘lik energiyasiga va shu kabi energiyalarga aylantirish mumkin.
O‘zgaruvchan tok yana siklik yoki davriy chastotasi ω bilan harakterlanadi. ω,f va T orasida bog‘lanishlar quyidagi formulalar bilan berilgan: ω=2πf (2)
O‘zgaruvchan tok o‘zining oniy qiymatlari bilan, ya’ni tok kuchining, kuchlanishni va EYUKni oniy qiymatlari bilan harakterlanadi. Tok kuchi vaqt bo‘yicha sinusoidal o‘zgaradi: i = JmSin(ωt+α0) (3)
O’zgaruvchan elektr zanjirida aktiv qarshilik, sig’im va induktivlik
O’zgaruvchan elektr zanjirida aktiv qarshilik, sig’im va induktivlik
o‘zgaruvchan elektr zanjiriga simdan tayyorlangan g‘altak va ma’lum aktiv qarshilik ketma-ket ulangan. G‘altakning induktivligi L bilan, aktiv qarshiligi r bilan belgilangan. Induktiv qarshilik xL = ω L. Aktiv va induktiv qarshiliklarni alohida ko‘rsatishimiz yoki to‘liq qarshiligi Z qilib belgilashimiz mumkin: Тo‘liq qarshilik Z = r 2+xL,2 Om.
Тo‘liq qarshilik orqali aktiv qarshilik quyidagicha hisoblanadi: r = z • cos ϕ .
Elektr zanjiriga sig‘im qarshiligi ulanganda kondensator vaqti vaqtida elektr energiyasi bilan zaryadlanib, keyin so‘nib boradi. Bu jarayon g‘altakdan o‘zgaruvchan elektr toki o‘tganda, vaqti- vaqti bilan magnit energiyasi (magnit maydonining energiyasi) bilan zaryadlanib, keyin so‘nib borishiga o‘xshaydi. Sig‘im ulangan zanjirda o‘zgaruvchan tok quvvati xuddi zanjirdagi induktiv qarshilik bilan manba orasida aylanib yurganidek, kondensator bilan manba orasida aylanib yuradi, shuning uchun uni reaktiv (sig‘imli) quvvat deyiladi.
O’zgaruvchan tokning ish va quvvati
Zanjirning iste’molchi ulangan tashqi qismida elektr energiya mexanik,
issiqlik, yorug‘lik va boshqa turdagi energiyaga aylanadi. Masalan, zanjirga
ulangan elektr dvigatelda elektr energiya mexanik energiyaga, lampochkada esa elektr energiya issiqlik va yorug‘lik energiyasiga aylanadi. Iste’molchilarda elektr energiya boshqa turdagi energiyaga aylanishida zanjirdagi tok ish bajaradi. Shu ish qanday kattaliklarga bog‘liqligini keltirib chiqaraylik. Elektr kuchlanish ta’rifiga ko‘ra, U = edi. Bundan bajarilgan ishni topamiz: A = U q. (1)
Tok kuchining I = formulasidan q = It kelib chiqadi. Bu ifodani
(1) ga qo‘yib, tokning bajargan ishini topamiz:A = I U t. (2)
Elektr tokining ma’lum vaqtda bajargan ishi iste’molchidan
o‘tayotgan tok kuchini unga qo‘yilgan kuchlanish va tok o‘tib turgan vaqtga ko‘paytirilganiga teng. Elektr toki bajargan ishning asosiy birligi – joul (J) yoki vatt⋅sekund (W⋅s). 1J = 1A ⋅ 1V ⋅ 1s = 1W ⋅ s. Vatt qaysi kattalikning asosiy birligi
ekanligini keyingi mavzuda bilib olasiz. Zanjirning kuchlanishi bir volt bo‘lgan qismida bir amperga teng bo‘lgan tokning bir sekund davomida bajargan ishiga bir joul deb aytiladi. Elektr tokining P quvvatini topish uchun tokning bajargan A ishini shu ishni bajarishga ketgan t vaqtga bo‘lish kerak, ya’ni: P =A/t
Ma’lumki, tokning t vaqtda bajargan ishi A = IU t ga teng edi. Bu
formulani (1) ga qo‘ysak, elektr toki quvvatining quyidagi ifodasini
topamiz: P = IU. (2)
Elektr iste’molchining quvvati undan o‘tayotgan tok kuchining
unga qo‘yilgan kuchlanishga ko‘paytirilganiga teng. Elektr toki quvvatining asosiy birligi sifatida bug‘ mashinasini kashf qilgan ingliz olimi Jeyms Uatt (1736−1819) sharafiga vatt (W) qabul qilingan. Bir vatt deb, zanjirning kuchlanishi bir volt bo‘lgan qismida kuchi bir amper bo‘lgan tokning quvvatiga aytiladi
Elektr va magnit maydonlarning o’zaro bog’liqligi.
Magnit atrofida maydon mavjuddir. Bu maydon magnit maydon deb ataladi. Magnit maydonda temir qirindilari joylashgan chiziqlar magnit kuch chiziqlarini bildiradi. Agar magnit kuch chiziqlari bo‘ylab qo‘zg‘almas o‘qqa mahkamlangan bir nechta magnit strelkachalar qo‘yilsa, ular 132-rasmda ko‘rsatilgandek joylashadi Magnitlarning janubiy qutbi S harfi (inglizcha
«south» − «janub» so‘zining bosh harfi) bilan, shimoliy qutbi N harfi (inglizcha «north» − «shimol» so‘zining bosh harfi) bilan belgilanadi. Magnit kuch
chiziqlarining yo‘nalishi sifatida N qutbdan S qutb tomon yo‘nalishi qabul qilingan
Elektr maydon kuch chiziqlaridan farqli ravishda magnit maydon kuch chiziqlari berk konturni hosil qiladi. Magnit maydonning elektr toki bilan bog‘liqligini tajribada birinchi bo‘lib 1820-yilda daniyalik fizik Xans Kristian Ersted (1777−1851) aniqladi. Ersted tajribasini o‘zimiz ham o‘tkazib ko‘rishimiz mumkin. Buning uchun 137-rasmda tasvirlangan zanjirni yig‘aylik.
O‘tkazgich simlaridan biri janubdan shimolga tomon tarang tortilgan bo‘lsin. Magnit strelkasini rasmda ko‘rsatilgandek shu simning ostiga qo‘yaylik. Bunda strelka simning yo‘nalishida turgan bo‘ladi. Endi kalitni ulab, o‘tkazgichdan tok o‘tkazaylik. Shu zahoti tok o‘tayotgan sim ostidagi magnit strelkasi 90° ga burilib, simga perpendikulyar joylashib qoladi Ersted tajribasi tok o‘tayotgan o‘tkazgich atrofida magnit maydon bor ekanligini ko‘rsatdi.
Siljish toki.Maksvell tenglamalari
Siljish toki deb ataladigan tok ham mavjud. Bu tok zaryadlar harakatiga bogʻliq boʻlmay, balki elektr maydon kuchlanganligining vaqt boʻyicha oʻzgarishiga mutanosib (proporsional) boʻladi. Siljish toki magnit maydon hosil qilish xususiyati jihatidangina oʻtkazuvchanlik va konveksion tokka ekvivalentdir. Maksvell tenglamalari - bu elektromagnit maydon hamda uning vakuum va muhitdagi elektr zaryadlari va oqimlari bilan bog'liqligini tavsiflovchi differensial yoki integral shakldagi tenglamalar sistemasi. Elektromagnit maydonning zaryadlangan zarralarga ta'sir o'lchovini aniqlaydigan Lorentz kuchining ifodasi bilan birgalikda bu tenglamalar klassik elektrodinamikaning to'liq tenglamalar sistemasini hosil qiladi, ba'zan uni Maksvell - Lorentz tenglamalari deb atashadi. XIX asrning o'rtalarida to'plangan eksperimental natijalar asosida Jeyms Klerk Maksvell tomonidan tuzilgan tenglamalar nazariy fizika tushunchalarining rivojlanishida muhim rol o'ynadi va nafaqat elektromagnetizm bilan bevosita bog'liq bo'lgan fizikaning barcha sohalariga, balki ko'plab fundamental sohalarga ham kuchli, hal qiluvchi ta'sir ko'rsatdi.
Elektr tebranishlar va elektromagnit to’lqinlar.
Elektromagnit to'lqinlari zaryadli zarraning tebranishi tufayli paydo bo'lib, elektr zaryadining tebranish chastotasiga teng chastotadagi elektromagnit to'lqini tarqaladi. Undan tashqari atom va yadroning turli o'tishlarida ham elektromagnit to'lqinlari nurlanadi. Elektromagnit to'lqinlar shkalasi to'lqin uzunligi kamayish tartibida yoki chastota oshishi Radioto'lqinlar Infraqizil nurlar Oq yorug' Ultrabinafsha nurlar Rentgen nurlari Oamma nurlar.
Zaryad, tok kuchi va kuchlanishning davriy ravishda yoki deyarli davriy ravishda o‘zgarishiga elektr tebranishlari deyiladi. Elektr tebranishlari ham xuddi mexanik tebranishlari kabi davriy jarayondir. Eng sodda elektr tebranishlari tebranish konturi deb ataluvchi zanjirda sodir boiadi. Tebranish konturi: Erkin elektr tebranishlari yuzaga kelishi mumkin boigan eng oddiy sxema kondensator va bu kondensator qoplamalariga ulangan g'altakdan iborat sxemadir
Tashqridan bizning aralashuvimizsiz sxema ichida o‘z-o‘zidan kechadigan elektr tebranishiga erkin elektr tebranishi deyiladi. Erkin elektr tebranishlari so‘nmas tebranishlardir.
Tebranish konturidagi tebranish kondensatordagi elektr maydon va g‘altakdagi magnit maydon energiyalarining davriy ravishda bir-biriga aylanib turishlari tarzida kechadi. Erkin elektr tebranishlari chogida elektr maydon va
magnit maydon energiyalari davriy ravishda bir-biriga aylanib tebranma harakat qiladi. Lekin, bu energiyalar yigindisidan iborat to ia elektromagnit maydon energiyasi o‘zgarmasligicha saqlanadi.
Berk tebranish konturi
Davriy ravishda o'zgaruvchan elektromagnit maydonining fazoda tarqalish jarayoniga elektromagnit to'lqini deyiladi.Tebranish konturi yordamida elektromagnit toiq in i hosil qilish mumkinligin oldindan aytgan. Haviqatan ham tebranish konturi yordamida elektromagnittoiqini hosil qilish mumkin, lekin bunda
atrofga tarqaladigan elektromagnit to'lqinining energiyasi juda ham kam boiadi. Chunki, elektr maydon energiyasi kondensator qoplamalari orasida, magnit maydon energiyasi esa g'altakda to'plangani uchun atrofga juda kam to'lqin tarqalad. Bunday kontumi berk tebranish konturi deb ataladi Toiqinlam ing atrofga tarqalishi sezilarli bo'lishi uchun chastotani oshirish kerak. Chastotani oshirish
uchun induktivlik va sig'imni kamaytish kerak boiadi. Bunga esa 1л J l C
kondensator qoplamalari va g'altak o'ramlari orasidagi masofani oshirib erishish
Chastotani yanada oshirish uchun g‘altak o'ramlari o ‘miga to‘g‘ri sim olish kerak, kondensator qoplamaiari orasi yanada uzoqlashtirib ochiq tebranish konturi holiga keltirish lozim Berk konturida kondensator qoplamasiga vertikal sim -antennna ulansa atrofga to iq in tarqalishi yaxshilanadi. Bunda antenna bo‘ylab to iq in tarqalmaydi, antennaga perpendikulyar tekislikda esa eng kuchli tarqaladi. Antennani 1895-yilda A.S.Popov ixtiro qilgan. Ochiq tebranish konturini to‘g‘ri sim - sterjen olib, uni o'rtasidan ikkiga b o iib ham hosil qilish mumkin. Kesilgan joyni yo‘g‘onlashtirib shar shakliga keltirilsa, sigim oshadi. Bu kesilgan joyni uchqun oraliq deyiladi. Ana shunday soddagini qurilmadan foydalanib, 1888-yilda dunyoda 1-marta nemis fizigi Gers sun’iy y o i bilan elektromagnit toiqinlarini hosil qildi. Bu quriima uning sharafiga Gers vibratori deb nomlandi Gers o‘z tajribalarida 10*Gs tartibda, ya’ni to iq in uzunligi 0,6 -1 0 m boigan oraliqda elektromagnit toiqinlar hosil qilishga muvaffaq boidi. Keyinchalik 1895-yilda
P.N.Lebedev juda kichik vibrator yordamida elektromagnit toiqinlari hosil qildi. YAna ham qisqaroq, uzunligi 0,1mm tartibida boigan elektromagnit
toiqinlarni keyinchalik 1923-yilda Glagoleva va Arkadevalar / ' S hosil qilishdilar.
Do'stlaringiz bilan baham: |