O’zbеkiston Rеspublikasi Oliy va o`rta maxsus

TURLI MUHITLARDA ELEKTR ТОKI
Biz oldingi bobda elektr toki haqidagi tushuncha va uning asosiy qonunlari bilan tanishdik. Mulohazalarimizda asosan birinchi tur o'tkazgichlar — metallar haqida fikr yuritdik. Ushbu bobda esa bu mulohazalarimizni yanada chuqurlashtiramiz va shu bilan birga ikkinchi tur o'tkazgichlar — eritmalar va gazlarda tok qonunlari bilan tanishamiz. Ikkinchi tur o'tkazgichlardagi tok qonunlarining texnikadagi ahamiyati ularni chuqur o'rganishni taqozo etadi. Keyingi paytlarda jadal rivojlanib, kundalik hayotimizning ajralmas qismini tashkil etayotgan radiotexnika qurilmalari, elektron hisoblash mashinalarining asosini tashkil etuvchi yarim o'tkazgichlardagi elektr tokining tabiatini o'rganish ayniqsa muhim ahamiyatga ega.
Metallarda elektr toki
M a z m u n i: metallarda zaryad tashuvchilar; erkin elektronlar.
Metallarda zaryad tashuvchilar. Metallarda zaryad tashuvchi zarralarning tabiati haqida turli mulohazalar mavjud bo'lgan. Bunday zarralar kristall panjara ionlariga kuchsiz bog'langan elektronlar, degan mulohazani nemis fizigi P.Drude (1863 — 1906) olg'a surgan va metallarda elektr o'tkazuvchanlikning klassik nazariyasini yaratgan. Uning bu g'oyasi gollandiyalik fizik X.Lorens tomonidan rivojlantirilgan va bir qancha tajribalarda o'z isbotini topgan. Nemis fizigi K.Rikke (1845 — 1915) 1901- yilda quyidagicha tajriba o'tkazgan . Uuchtabir xil radiusli juda yaxshi silliqlangan Cu, Al, Cu silindrchalarni ustma-ust qo'yib ulardan katta miqdordagi zaryadni (≈ 3,5 • 10⁶ C) o'tkazgan .
Agar bordiyu, zaryad tashuvchi zarralar ionlar bo'lganida edi, silindrlarda qo'shni metallning namunalari bo'lishi kerak edi. Juda nozik tekshiruvlar ham moddalarning, hattoki zarracha ko'chishini qayd etmagan.
Demak, zaryad tashuvchilar har ikkala metallga ham xos zarralar bo'lishi kerak. Bunday zarralar esa 1887- yilda ingliz fizigi J.Tomson (1856 — 1940) tomonidan kashf etilgan elektron bo'lishi mumkin.
Erkin elektronlar. Xo'sh, metallarga erkin elektronlar qayerdan keladi? Ularning paydo bo'lishi quyidagicha tushuntiriladi: metallning kristall panjarasi hosil bo'lishida atom yadrosi bilan kuchsiz bog'langan elek-Ironlar atomdan uzilib chiqadi va erkin elektronga aylanib butun hajm bo'ylab harakatlanishi mumkin bo'lib qoladi. Demak, panjara tugunlarida metall ionlari joylashib, ular orasida go'yoki ideal gazga o'xshash elektron gaz hosil qiluvchi, erkin elektronlar betartib harakatda bo’ladi. Elektronlar o'z harakatlari davomida panjaradagi ionlar bilan to'qnashib turadi va natijada ular o'rtasida termodinamik muvozanat vujudga keladi. Ya'ni yuqorida qayd etilganidek, elektron­larning yo'naltirilgan harakat tezligi ularning o'rtacha issiqlik harakat tezligidan qariyb 10⁸ marta kichik. Shuning uchun ham bu tezlik elektr lokining tarqalish tezligi bo'lolmaydi. Elektr toki juda uzoq masofalarga bir lahzadayoq uzatilishiga sabab, elektr zanjiri ulanishidayoq zanjir bo'ylab elektr maydonning yorug'lik tezligiga teng tezlik (c= 3 • 10⁸ m/s) bilan tarqalishidir. Natijada butun zanjir bo'ylab o'zgarmas elektr maydon vujudga keladi va elektronlarni batartib harakatga keltiradi. Shuning uchun ham zanjir ulanishidayoq unda elektr toki vujudga keladi.