|
24- §. Joul- Lens qonuni
0 ‘tkazgichdan tok o‘tganda o ‘tkazgich qiziydi. Bu hodisani quyidagicha
tushuntirish mum kin. 0 ‘tkazgichda tok b o lm a g a n d a undagi erkin
elektronlar tartibsiz harakatlanadi va kristall panjaraning ionlari bilan
to ‘qnashib, ular bilan energiya almashadi. Erkin elektronlarning ionlarga
beradigan energiyasi o ‘rta hisobda ionlarning elektronlarga shu to ‘qnashish
vaqti davomida berayotgan energiyasiga teng b o ia d i. Bu holda erkin
elektronlar sistemasi bilan panjaradagi ionlar sistemasi o ‘rtasida issiqlik
muvozanati yuzaga keladi. 0 ‘tkazgichdan tok o ‘tayotganda esa elektronlar
tartibli harakatga keladi. Elektronlar kristall panjaradagi ionlar bilan ketma-
ket to ‘qnashganda ularga ko‘proq energiya beradi-yu, lekin ulardan kamroq
energiya oladi. Elektronlar energivasining kamayishi elektr maydon
energiyasi hisobiga tezda tiklanadi. Bulling natijasida erkin elektronlar
sistemasi bilan panjaradagi ionlar sistemasi o £rtasidagi issiqlik muvozanati
buziladi. o ‘tkazgichning ichki energiyasi ortadi va o ‘tkazgich bilan atrofdagi
muhit o ‘rtasida issiqlik muvozanati yuzaga kelmaguncha o'tkazgichning
harorati ko‘tarila boradi.
Rus olimi E. X. Lens va ingliz olimi Joul bir-biridan tamomila bexabar,
turli hollarda tok ajratgan issiqlik miqdorini tajribada о ‘lchab topdilar.
Sarflangan elektr energiya bilan ajralib chiqqan issiqlik orasidagi
munosabatni o ‘rnatish maqsadida sxemasi 54- rasmda ko‘rsatilgan qurilmada
tajriba o ‘tkazish mumkin.
Agar toza suvli kalorimetrga
S
spiral sim
f~
j
tushirib, am perm etr va voltm etr bilan tok
,
kuchi va kuchlanish o ich an sa, sekundom er
yordamida tokning o‘tish vaqti belgilansa, tok
ning ishi (2.13) formulaga asosan hisoblanadi:
A = IUt
Agar zanjirga elektr energiyasini boshqa
tu r energiyaga aylantiruvchi maxsus asboblar
(masalan, elektr dvigatel) ulanm agan b o lsa .
energiyaning saqlanish qo nuniga b in o an
tokning butun ishi issiqlik ajralishiga ketadi,
shuning uchun
54-rasm.
Q = IUi
deb yozish mumkin.
7 4
Spiralning qarshiligi
R
bo‘lsa, zanjirning bir kismiga oid Om qonuniga
asosan
JJ
=
JR
bo‘lgani uchun
Q = I 2R t
ifodani hosil qilamiz. Bu formula Joul — Lens qonunini ifodalaydi:
zanjirning bir qismidan tok о ‘tganda ajralib chiqqan issiqlik miqdori tok
kuchining kvadrati bilan qism qarshiligi va tokning doimiy saqlanib о
‘tgan
vaqti ко ‘paytmasiga teng.
Elektr tokining ishini turli formulalar bilan ifodalash mumkin ekanligini
[(2.14) formulaga qarang)] nazarga olib, Joul — Lens qonunini quyidagi
ko‘rinishlarda yozish mumkin:
2
U
2
Q — IU t = 1 Rt
= — l
(2.15)
R
Agar tok kuchi Amper hisobida, qarshilik Om hisobida, vaqt sekund hisobida
o lchansa, issiqlik miqdori Joul hisobida ifodalanadi.
25-§. Qarshilikning haroratga bogiiqligi
Tajribalardan m aium ki, harorat ortishi bilan o ‘tkazgich qarshiligi
ortadi, chunki yuqori haroratda elektronlar issiqlik harakati tezligining
ortishi bilan ularning tartibli siljishi kamayishi tufayli tok kuchi kamayadi,
shuning uchun o‘tkazgich qarshiligi ortgan boiadi. Agar 0°C dagi o ‘tkazgich
qarshiligi
R 0
b o iib , uning harorati A
f
ga ko£tarilsa, uning qarshiligi
moddaning tabiatiga bo g iiq holda A
R
ga ortadi, bu qarshilik o ‘zgarishi
harorat o ‘zgarishi bilan awalgi qarshilikka mutanosib b o iad i, ya’ni
AR =oc R 0At°
,AR
b u n d a n ---- =
a At°
bo‘lib, harorat 0°S dan
f
gacha o‘zgarganda qarshilik
R
q
dan R gacha o'zgarganligidan:
R = R 0 + R 0a At°
(2.16)
Amalda qarshilikni hisoblash uchun tubandagi tenglam adan foydala
nish mumkin:
R = R 0(\ + a t Q)
(2.16a)
Bu yerda
a — qarshilikning termik koeffitsenti
b o iib , turli moddalar uchun
turli son qiymatiga ega boiadi.
f
esa Selsiy shkalasida ko‘rsatilgan haroratdir.
7 5
(2.16a) tenglamadan koTinib turibdiki, harorat 0°S dan pasaya borsa,
o ‘tkazgichning qarshiligi kamayadi.
Qarshiligi bir birlikka teng bo ‘Igan о ‘tkazgichning hapopati bir gradusga
о ‘zgarganda hosil bo ‘Igan qarshilik о ‘zgarishiga son jihatidan teng bo ‘Igan
kattalikka qarshilikning termik koeffitsiyenti deyiladi.
B a'zi in e ta lla r u c h u n
o -io o ° c d a
a
n in g o ‘r ta c h a
q iy m atlari
(grad '
yoki К ‘)
T u rli m o d d a la rn in g 18°C da
O m metr
b ila n ifo d alan g an
so lish tirm a qarshiligi
1-jadval
2-jadval
T e m ir
0 ,00625
T e m ir
8.6-10 8
K u m u sh
0 ,0 0 4 0 0
K u m u sh
1,6-10‘*
M is
0,00445
M is
1,7-10"*
K o n sta n ta n
0 ,0 0 0 0 4
K o n s ta n ta n
50.0- 10_s
A lu m in iy
0 ,00423
A lu m in iy
3.0- 1 0 s
S im o b
j 0,0 0 0 2 7
M a n g a n in
43,0-10 8
O lkazgich harorat ini ng pasaya borishi bilan qaishiligining kamaya
borishi olimlarni qiziqtirdi. Agar avnalda harorat Selsiy shkalasi bo'yicha
n o ld a n kam aya b o rib , uning son qiym ati
grad b o ls a ,
a
Do'stlaringiz bilan baham: |
