Reja: To’liq qarshilik. EyuK butun zanjir uchun Om qonuni

37-Mavzu
BUTUN ZANJIR UCHUN OM QONUNI. TOK MANBAYINING FOYDALI ISH KOEFFITSIYENTI

Reja:

1.To’liq qarshilik.
2.EYuK
3.Butun zanjir uchun Om qonuni
4.Tok manbalarining FIK.
O‘tkazgichdan tok o‘tganda u qiziydi va ma’lum miqdorda issiqlik ajralib chiqadi. Demak, energiyaning saqlanish qonuniga ko‘ra, o‘tkazgich bo‘ylab erkin elektronlar ko‘chganda elektrostatik maydon ish bajaradi. Lekin, elektr zanjirida energiya ajralsa, energiyaning saqlanish qonuniga ko‘ra, shuncha energiya elektr zanjiriga kelishi kerak. Shunday savol tug‘iladi: bu zanjirning qaysi qismida ro‘y beradi va qanday fi zik jarayonlar natijasida energiya elektr zanjiriga beriladi? Dastlab aniqlashtirib olamiz: elektr zanjiridagi energiya manbayi vazifasini elektrostatik maydon bajara oladimi?Bajara olmaydi, chunki 34-mavzuda ko‘rib o‘tilganidek elektrostatik maydonda zaryadni berk trayektoriya bo‘ylab ko‘chirishda bajarilgan ish nolga teng. Demak, faqat elektrostatik maydon ta’sirida erkin zaryadlar berk zanjir bo‘ylab harakatlana olmaydi.Aytilganlardan shu narsa kelib chiqadiki, zanjirning qandaydir bir qismida zaryadlarga elektrostatik bo‘lmagan kuchlar ta’sir qilishi kerak. Bu kuchlarni chet kuchlar deyiladi. Ular zaryadga tok mabayining ichida ta’sir qilib, aynan shu kuchlar energiyani elektr zanjiriga yetkazib beradi.
Tok manbayida chet kuchlar ta’sirida zaryadlarning ajralishi ro‘y beradi. Natijada manbaning bir qutbida musbat zaryad, ikkinchi qutbida manfi y zaryad to‘planadi. Qutblar orasida potensiallar farqi vujudga keladi.Tokning kimyoviy manbalarida chet kuchlar kimyoviy tabiatga ega bo‘ladi. Masalan, agar rux va mis elektrodlarni sulfat kislotaga tushirilsa, ruxning musbat ionlari, misning musbat ionlariga nisbatan elektrodini tez-tez tashlab ketib turadi. Natijada mis va rux elektrodlar orasida potensiallar farqi vujudga keladi: mis elektrodning potensiali, ruxnikiga nisbatan katta bo‘ladi. Mis elektrod tok manbayining musbat qutbi, rux elektrod esa manfi y qutbi bo‘ladi.Tok manbayida chet kuchlar erkin zaryadlarni elektrostatik maydon kuchlariga qarshi ko‘chirishda A_chet ish bajaradi.
Bu ish berilgan vaqt ichida zanjir bo‘ylab ko‘chayotgan q zaryad miqdoriga proporsional bo‘ladi. Shunga ko‘ra chet kuchlarning bajargan ishining zaryad miqdoriga nisbati Achet ga ham, q ga ham bog‘liq bo‘lmaydi. Demak, u tok manbayining xarakteristikasi hisoblanadi. Bu nisbat, ya’ni
birlik q musbat zaryadni berk zanjir bo‘ylab ko‘chirishda bajarilgan ishi manbaning elektr yurituvchi kuchi (EYuK) deyiladi va ε harfi bilan belgilanadi:
ε = A_chet/q .(1)EYuK kuchlanish kabi voltlarda o‘lchanadi.Agar zanjirdagi tok kuchi I bo‘lsa, t vaqt ichida zanjirdan q=It zaryado‘tadi. Shunga ko‘ra (1) formulani quyidagicha yozib olamiz
A_chet = εIt.
I=ε/R+r formulaga butun zanjir uchun Om qonuni deyiladi Berk zanjirdan oⸯtayotgan tok kuchi zanjirdagi EyuKga toⸯgⸯri proporsional boⸯlib zanjirdagi toⸯla qarshilikka teskari proporsional boⸯladi. Manba qutblarning orqsidagi mimimal kuchlanishnolga teng boⸯlib qolsa yaⸯni R→0 shart qanoatlantirilsa qisqa tutashuv toki yuzaga keladi
I_qt=ε/r Tok manbayining ichida va tashqi zanjirda
Q_ichki = I ²rt va Q_tashqi = I ²Rt (8.11)
issiqlik miqdori ajralib chiqadi. Bunda r – manbaning qarshiligi bo‘lib, u ichki qarshilik deb ataladi.Shu munosabatlardan foydalanib,tok manbalarining FIK ni keltirib chiqarishimiz mumkin
η=A_f/A_t=R/R+r
Mavzuga doir nazariy savol va amaliy topshiriqlar
1. Nima sababdan elektrostatik maydon elektr zanjiridagi energiya manbayi vazifasini bajara olmaydi?
2. Chet kuchlar deyilganda nima tushuniladi?
3. Elektr yurituvchi kuch deyilganda nimaning kuchi nazarda tutiladi? 4. Qisqa tutashuv qanday hodisa?