tok kuchi tokni hosil qilayotgan zaryadlangan zarralarning zaryad
miqdori, konsentratsiyasi, о 'rtacha tartibli harakat tezligi va о 'tkazgichning
ко'ndalang kesim yuzi ко'paytmasiga teng ekan.
(5.4) ifodaga ko'ra, tok kuchi o'tkazgichning ko'ndalang kesim yuziga to'g'ri
proporsional. Bir xil ko'ndalang kesim yuziga ega bo'lgan o'tkazgichlardan oqib
o'tayotgan toklarning tok kuchlarini o'zaro solishtirish maqsadida o'tkazgichning
geometrik o'lchamlariga bog'liq bo'lmagan fizik kattalik kiritilgan. Bu kattalikni
tok zichligi
deb atash qabul qilingan.
O'tkazgichning zaryad tashuvchilarga
perpendikular bo'lgan birlik ко'ndalang kesim yuzidan о'tayotgan tok kuchiga son
jihatidan teng bo'lgan fizik kattalik tok zichligi deyiladi.
Agar ko'ndalang kesim
yuzi
S
bo'lgan o'tkazgichdan o'tayotgan tokning kuchi I ga teng bo'lsa, ta'rifga ko'ra
bunday tokning zichligi quyidagicha hisoblanadi:
(5.5)
(5.4) va (5.5) ifodalarga asosan tok zichligi uchun quyidagi tenglikni hosil
qilamiz:
(5.6)
Demak, tok zichligi tokni hosil qiluvchi zarralarning zaryad miqdori,
konsentratsiyasi va o'rtacha tartibli harakat tezligining ko'paytmasiga teng ekan.
(5.5) ifodadan tok zichligining birligi A/m
2
ga tengligi kelib chiqadi. Tok zichligi
vektor kattalik bo'lib, tok yo'nalishi bo'ylab yo'nalgan.
Metall o'tkazgichdagi elektronlar erkin bo'lganliklari uchun, ular o'tkazgich
ichida tartibsiz (xaotik) issiqlik harakatida bo'ladi. Agar o'tkazgich uchlarida
potensiallar farqi bo'lmasa, ya'ni o'tkazgich ichidagi elektr maydon kuchlanganligi
nolga teng bo'lsa, erkin elektronlarning tartibsiz harakat tezligi barcha
yo'nalishlarda bir xil amalga oshadi.
Tashqi elektr maydon qo'yilgan o'tkazgichdagi erkin elektronlarning tartibli
harakat tezligini miqdor jihatdan baholaylik. Ko'ndalang kesim yuzi 10
-6
m
2
bo'lgan mis o'tkazgichdan kuchi 1 A ga teng bo'lgan tok o'tayotgan bo'lsin. Mis
moddasidagi erkin elektronlar konsentratsiyasi 8,5∙10
28
m
-3
ga tengligini inobatga
olib, (5.4) ifodaga ko'ra elektronlar tartibli harakatining o'rtacha tezligini
hisoblaymiz:
Hisoblash natijalari ko'rsatadiki, elektronlarning tartibli harakat tezligining
o'rtacha qiymati juda kichik ekan. Shuningdek, tajribalardan ma'lum bo'lishicha,
elektronlarning tartibli harakat tezligi ularning tartibsiz harakat tezligidan ~10
8
marta kichik bo'lar ekan. Elektronlarning tartibli harakat tezligi ancha kichik
bo'lishiga qaramay, biz o'tkazgichdagi elektr tokini darhol sezamiz. Bundan
o'tkazgichda elektr toki juda katta tezlikda tarqalishi ma'lum bo'ladi. Elektr
tokining tarqalish tezligi deganda, elektronlarning tartibli harakat tezligi emas,
balki elektr maydonning tarqalish tezligi tushuniladi. Elektr maydon esa juda katta
tezlikda tarqaladi. Shuning uchun tokning tarqalish tezligi elektromagnit
maydonning tarqalish tezligiga teng, ya'ni ~ 300 000 km/s. Tokning tarqalish
tezligi bilan o'tkazgichdagi elektronlarning tartibli harakat tezligi tushunchalarining
bir xil emasligini yodingizda saqlang.
Do'stlaringiz bilan baham: |