Gurux talabasi Mirzabaev Aziz Sodikovich Laboratoriyа №1

7 11-20 gurux talabasi Mirzabaev Aziz Sodikovich


Laboratoriyа №1

1. 
   Zanjirning passiv qismi uchun Om qonuni qanday ta'riflanadi?
   

Om qonuni

Georg Simon Om

"o‘tkazgich bu shunchaki elektr zanjirning passiv qismi xolos" - qabilidagi yanglish fikr XIX asrning 40-yillarigacha deyarli hamma fiziklar qat'iy ishonadigan ommalashgan fikr edi. Ular, "modomiki shunday ekan, o‘tkazgichlarni tadqiq qilishdan naf yo‘q" deb hisoblashardi.
o‘tkazgichlarning o‘tkazuvchanlik xossalari yuzasidan ilk ilmiy tekshirishlar olib borgan olimlar qatoriga Stefano Marianini (1790-1866) kiradi. Stefano o‘z kashfiyotiga tasodifan to‘qnash kelib qolgan. U elektr batareykalarining xossalarini o‘rganar ekan, Volt ustunlarining soni ortgani bilan, ulardagi umumiy kuchlanishni ko‘rsatuvchi strelkaga ta'sir qiluvchi elektromagnit ta'sir sezilarli darajada oshmayotganini sezib qoldi. Shunga ko‘ra Marianini, har bir Volt ustuni, tok oqib o‘tishi yo‘liga o‘ziga xos g‘ov bo‘layotgan bo‘lsa kerak degan fikrga keldi. U ikkita faol va nofaol (ya'ni, orasi nam qog‘oz bilan to‘silgan ikkita mis plastinadan iborat Volt ustuni) yordamida tajriba qilib ko‘rdi. Marianini bu orqali, hozirgi zamon maktab o‘quvchilari ham yaxshi biladigan, ya'ni tashqi zanjirning umumiy qarshiligi e'tiborga olinmaydigan ko‘rinishdagi Om qonunining xususiy holini keltirib chiqargan edi.
Om Marianinining xizmatlarini e'tirof etib, uning izlanishlariga doim hurmat bilan qaragan. Lekin Marinini izlanishlari Om uchun qo‘llanma bo‘lmagan va Om o‘z faoliyatida Marianini tajribasiga murojaat qilmagan.
Olmon olimi Georg Simon Om Muqaddas Rim Imperiyasi (hozirgi Germaniyaning Bavariya federal yeri), Regnits daryosi yoqasidagi Erlangen shahrida, 1789-yilning 16-mart sanasida tavallud topdi. Uning ota avlodi bir necha shajarali yetuk usta-chilangarlar bo‘lishgan. Georg Simon Omning ta'limi va tarbiyasi bilan otasi Iogann Volfgang Om shaxsan shug‘ullangan. Om keyinchalik barcha asarlarida, hayotda nimagaki erishgan bo‘lsa, padari bo‘lmish buyuk insonning beqiyos hissasi tufayli ekanini ko‘p ta'kidlar edi. Om 9 yoshga to‘lgan paytida uning onasi navbatdagi farzandini dunyoga keltirayotib vafot etgan.
Om boshlang‘ich-o‘rta maktabni tugatgach Erlangen shahar gimnaziyasiga o‘qishga kiradi. Erlangen gimnaziyasi shahar universiteti qoshida faoliyat yurituvchi ta'lim muassasasi bo‘lib, o‘z davrining eng nufuzli ilm dargohlaridan biri bo‘lgan. 1805 yilda Om gimnaziyani muvaffaqiyatli tamomlab, Erlangen universitetiga, fizika va matematika yo‘nalishiga o‘qishga kiradi.
Universitetda dastlabki uch smestrni tamomlagach, Omga qo‘shni mamlakat - Shveytsariyadan taklif tushadi. U mazkur davlatdagi kichkinagina Gottshtadt shaharchasida, xususiy maktablarning birida matematika o‘qituvchisi bo‘lib ishlay boshlaydi. Ko‘p o‘tmay, 1809-yilda unga ushbu ish o‘rnini bo‘shatib qo‘yishi kerakligini aytishadi. Unga shu paytdayoq yana boshqa joydan - Neydshtadt sharidan matematika o‘qituvchiligiga ishga taklif tushadi. 1809-yil dekabrida u yangi ish o‘rnida ishga kirishadi. Lekin Omning xayolini yakunlanmay qolgan universitet ta'limi muttasil band etib turardi. Shu tarzda u barcha ishini yig‘ishtirib, 1811 yilda Erlangenga qaytadi. U o‘qishda shunchalik berilib va astoydil intiladiki, mustaqil shug‘ullanish orqali tez orada bilim borasida barcha talabalardan ancha ilgarilab ketadi. U 1 yil ichida universitet ta'lim dasturidagi barcha fanlarni o‘zlashtirib, imtihonlarni topshirib, fizika-matematika fanlari doktori (PhD) darajasiga erishadi. Bunday katta muvaffaqiyat bilan u albatta mamlakatning yetuk olimlari nazariga tushmay qolishi ilojsiz edi. Universitet rahbariyati esa bunday ajoyib talabani o‘zida olib qolish uchun barcha harakatni qildi va uni matematika kafedrasida privat-dotsent lavozimida ishda qolishga ko‘ndirishdi.
o‘qituvchilik faoliyati Omning shaxsiy xususiyatlari va hayotiy rejalariga ham juda muvofiq kelardi. Lekin u ushbu ishda atiga uch smestr ishlab, moddiy masalada bu ish uning ehtiyojlarini qondira olmasligini tushunib yetdi. Om o‘zi o‘rtahol oilada katta bo‘lgani uchun boriga qanoat qilishga ko‘nikkan, kamharj hayot kechiruvchi tejamkor kishi bo‘lgan. Lekin universitet matematika o‘qituvchi maoshi uning bunday tejamkor turmush tarzini ham qanoatlantira olmas edi. Om yanada ko‘proq maosh bera oluvchi boshqa ish joyi izlashga majbur bo‘ldi.
Uning ilmiy faoliyati va o‘tkir zehni haqidagi mish-mishlar allaqachon qirollik akademiyasi mutasaddilariga yetib borgan edi. 1812-yilning 16-dekabrda qirolning shaxsan tasdig‘i bilan e'lon qilingan rasmiy hujjatga ko‘ra Georg Simon Om Bamberg shahar maktabiga fizika va matematika o‘qituvchisi qilib yuborildi. Biroq Om ish boshlagach, qisqa vaqt ichida bu maktab butunlay yopildi. Unga o‘sha maosh evaziga mahalliy tayyorlov maktabida matematikadan dars berishni taklif qilishdi. To‘g‘ri, taklif qilingan maosh avvalgisidan kam emas edi. Lekin tayyorlov maktabida endi ikki barobar ko‘p sonli o‘quvchilarga dars tushuntirishga to‘g‘ri kelmoqda edi.
Bu paytlari Om tushkun kayfiyatda yurardi va o‘ziga munosib ish topolmayotganidan qiynalardi. Kutilmaganda unga Kyoln shahar iezuitlar maktabida matematikadan dars berish borasida ajoyib taklif kelib tushdi va u darhol Kyolnga yo‘l oldi.
Om Kyolnda naq 9 yil dars berdi. U aynan shu shaharda matematikdan fizikka aylandi. U bo‘sh vaqtlarida asosan fizik hodisalarni tadqiq qilish bilan shug‘ullanardi. Om haqida o‘z xotiralarida qayd qoldirgan zamondoshlarining aksariyati, uni asosan Kyolndagi fizik hamkasblarining ustaxona va laboratoriyalarida uchratish mumkinligini ta'kidlashgan. Aytishlaricha olim ustaxonalarda soatlab qolib ketar, ishga berilib ketganidan ba'zan ovqatlanishni ham unutib qo‘yar va kerak bo‘lsa ertalabgacha tajriba-sinov ishlarini bajarib chiqar ekan.
Uni asosan elektr hodisalari qiziqtirardi. Tadqiqotlarni esa, turli o‘tkazgichlarning o‘tkazuvchanlik ko‘rsatkichlarini o‘zaro taqqoslashdan boshladi. Hozirda mumtoz fizik tajriba sanaladigan Om tajribalari quyidagicha bajarilgan: Om bir xil diametrga ega bo?lgan turli o‘tkazgich-simlarni oladi. U simlarni uchidan batareykaga ulab, simlardan navbatma-navbat tok o‘tkazib ko‘radi. Turli xil materialdan tayyorlangan o‘tkazgichlarga bir xil qiymatdagi tok beradi. Bunda ayrim o‘tkazgichlar ushbu qiymatdagi tok kuchini qisqaroq uzunlikda o‘tkazsa, boshqalariga aynan shunday tokni o‘tkazish uchun uzunroq uzunlik kerak bo‘lardi. Aytaylik, bir qarich mis sim o‘tkazgan tok kuchini, ikki qarichga yaqin temir sim o‘tkazardi. Ya'ni, tok kuchi bir xil bo‘lganda, uni o‘tkazgich uchun turli metallar turlicha uzunlikda bo‘lishi talab etilimoqda edi.
Aytish joizki, Om bilan deyarli bir vaqtda, o‘tkazuvchanlik va elektr qarshilik masalalarida shuningdek olimlar Barlou va Bekkerel ham ish olib borishardi. Omga ularning qayd etgan natijalari haqida uncha-muncha narsa ma'lum bo‘lgan. Elektr zanjiridagi fizik qonunlar masalalarini tadqiq qilishda aslida Om, Barlou va Bekkerel deyarli bir xil yondoshuvga ega edilar. Ularning elektr toki manbalari ham, qo‘l ostilarida mavjud bo‘lgan elektr asboblari ham bir xil edi. Lekin ularning hammasi har safar turlicha natija olayotgan bo‘lib, haqiqat olimlardan juda chapdastlik bilan qochib ketayotgandi. Ular orasida birinchi bo‘lib aynan Om bunday xilma-xillikning manbaini aniqlashda urindi. U nima sababdan batareykadan chiqayotgan tok har safar har xil chiqishini tekshirmoqchi bo‘ldi. Yana shuni sezib qoldiki, batareykadan o‘tkazgich-simga oqib chiqayotgan tokning qiymati vaqt otgan sayin pasayib borar ekan. U xatolik manbai " galvanik batareyka ekanini fahmlab qoldi. Omning aniqlashicha, zanjir yig‘ilgach, vaqt davomida tok qiymatining pasayishi to‘xtatib bo‘lmas jarayon ekan. Bu taxlit ishni davom ettirishni mantiqsizlik deb bilgan olim, elektr tokining boshqa ishonchliroq manbasini izlashga kirishdi.
Uning ishlari bilan o‘sha zamon nemis ziyolilari qiziqib turishardi, Omning galvanik batareyka o‘rniga boshqa elektr toki manbai izlayotganidan xabar topgan nemis olimi va noshiri Iogann Xristian Poggendorf (u "Fizika va kimyo solnomalari" jurnali bosh muharriri bo‘lgan) unga mis va vismut metallaridan tayyorlangan termoelektr juftlikdan foydalanishni tavsiya etadi. Bunday juftlik issiqlik ta'sirida o‘tkazgichlarda hosil bo‘ladigan termoelektr yurituvchi kuch effektiga (Zeebek effekti) asoslanib ishlaydi. Om hamkasbining maslahatiga amali qildi va termoelektr batareyka yordamida tashqi elektr zanjir yig‘ib, unga sakkizta turli uzunlikdagi lekin diametrlari bir xil bo‘lgan mis simlarni ulab chiqdi. Tok kuchini u o‘ziga xos burama tarozilar yordamida o‘lchagan. Bunday tarozi ingichka metall sim-tolalariga biriktirilgan magnit strelkasi ko‘rinishida bo‘lib, parallel oquvchi tok ta'sirida strelka joyidan qo‘zg‘algan. So‘ngra Om zanjirdagi tok kuchini, strelka yana tok yo‘nalishiga parallel holga kelguncha sozlay boshlagan. Buning uchun u ingichka sim-tolani asta sekin burab tok kuchini ko‘paytirgan yoki kamaytirgan. Tok kuchini esa, sim-tola buralgan burchakka muvofiq proporsiyada chamalangan.
Laboratoriyada bir necha tajribalar o‘tkazgach Om vanihoyat kalavani uchini topganday bo‘ladi. U 8 ta turli uzunlikdagi mis simlar bilan o‘tkazgan tajribasidan olingan natijalar hammasi umumlashtirilsa, ularni a/x+b formula yordamida ifodalash mumkinligini ilg‘adi. Bunda x - o‘tkazgichning magnit ta'siri intensivligi bo‘lib, o‘tkazgich uzunligi ham x ning o‘ziga teng olinadi. a va b esa - mos ravishda qo‘zg‘atuvchi kuch va zanjirning boshqa qismlarining qarshiligi bilan bog‘liq bo‘lgan konstantalardir.
Om bir necha marta tajriba sharoitlarini o‘zgartirib ko‘rdi. U termoelektr juftlik metallarini va qarshiligi o‘lchanayotgan metall sim o‘tkazgichlarni har xilini olib, ishni takrorlab ko‘rdi. Lekin endi natijalar har safar bir xil chiqardi va ularning xulosasi yuqoridagi formulaga olib kelmoqda edi. Bu formuladagi x ni tok kuchi bilan, a ni elektr yurituvchi kuch bilan, b+x ni esa zanjirning umumiy qarshiligi bilan almashtirsak, hozirgi zamon fizikasida bizga ma'lum formula kelib chiqadi.
Olim tajribalarni to‘rtta latun simlar bilan qayta takrorlab ko‘rdi. Natija o‘sha-o‘sha. U o‘zi muhim fizik qonunni kashf etganini anglagan bo‘lsa-da, lekin natijalarini ommaga e'lon qilishga shoshilmadi. Elektr zanjirdagi qarshilik qonuniyati vositasida endilikda zanjirning boshqa xossalarini ham matematik hisoblab chiqish mumkinligi masalasi uning e'tiborini jalb qilgandi.
Keyingi tajribalarida Om o‘tkazgich qarshiligiga haroratning ta'sirini o‘rganishga kirishdi. U tok oqayotgan o‘tkazgichlarni qaynoq otash yaqiniga keltirib ko‘rdi; muzdek muzo‘ralarga soldi; odatiy ob-havo sharoitlarida tekshirdi. Bu tekshiruvlar orqali olim harorat ortishi bilan elektr zanjirdagi qarshilik kamayishini va aksincha, past haroratlarda qarshilik ortishini aniqladi.
Barcha tajribalarini qaytadan mukammal tekshirib olgach, Om ular haqida ilmiy jamoatchilikka axborot berishga qaror qiladi. 1826-yilda uning muallifligi bilan imzolangan maqola o‘sha mashhur ilmiy jurnal - "Fizika va kimyo solnomalari"da nashrdan chiqdi. Lekin ko‘p hollarda kuzatiladigandek, dastlab Omning ushbu maqolasi o‘sha zamon olimlari orasida deyarli hech qanday e'tiborga erishmadi. Chunki zamonaning eng ilg‘or ilm peshvolari ham, hali vaqti kelib Om qonuni barcha elektrotexnik hisob-kitoblar uchun asosiy qonuniyatga aylanishini bilishmasdi.
1827-yilda Omning eng mashhur va asosiy ilmiy ishi nashrdan chiqdi. U "Matematik hisoblangan Galvanik zanjir" deb nomlangan (nemischa "Die galvanische Kette: mathematisch bearbeitet"). Olim bu asarini Jan Batist Furyening (1768-1830) issiqlik oqimi bilan bog‘liq ishlari ifodalangan va 1822 yilda nashrdan chiqqan "Issiqlikning nazariy tahlili" asaridan ilhomlanib yozganligini aytib o‘tgan. Om o‘z kitobida, elektr tokining oqishi va zanjirdagi elektr qarshiligini tushuntirish uchun, Furyedagi issiqlik oqimlariga qiyosan so‘z yuritadi. Bu asarda Om fizika uchun elektr yurituvchi kuch tushunchasini kiritadi va unga aniq ta'rif beradi. Faqatgina u paytda olim buni "Elektroskopik kuch" deb atagan edi.
Georg Simon Omning ilmiy ishlari elektr sohasini o‘rganishda katta burilish yasagan bo‘lsa-da, lekin Yevropaning nufuzli ilmiy tashkilotlari uning xizmatlarini tan olishga shoshilishmasdi. Uning "Matematik hisoblangan Galvanik zanjir" kitobi e'lon qilinganidan naq 14 yil o‘tibgina u bilan ingliz olimlari ham qiziqa boshlashdi. "1841-yilda bu kitob dastavval ingliz tilida, keyin esa 1847-yilda Italyan tilida va 1860-yilga kelib farang tilida chop etildi. Rossiyada ham, mahalliylashtirilgan olimlar Yakobi va Lens tashabbusi bilan Omning elektr zanjir borasidagi izlanishlari keng o‘rganishga kirishildi.
1842-yilga kelib Omning ishlari haqiqiy yuksak e'tirof berila boshlandi. Aynan shu yili uni London Qirollik jamiyatiga qabul qilishdi. 1842-yilning 5-may sanasida unga Angliyaning eng oliy ilmiy mukofoti bo‘lmish Kopli medali topshirildi. 1849-yilda esa, endilikda dong‘i chiqqan fizik olim Omni Myunxen universitetiga fizika professori lavozimiga taklif etishdi. U shu shaharda umrining oxirigacha qoldi va 1854 yilning 6-iyul sanasida hayotdan ko‘z yumdi.
2.