Тупроқ физикаси

IV-БЎЛИМ. ТУПРОҚ ЭЛЕКТРОФИЗИКАСИ 
 
IX-боб. Тупроқнинг электр ўтказувчанлиги 
§9.1. Тупроқнинг электр ўтказувчанлиги ҳақида тушунча 
Тупроқларнинг электр ўтказувчанлиги Ω
 
деб тадқиқ этилаѐтган тупроқ 
участкаси (қисми)нинг умумий электр қаршилиги R га тескари катталикка 
айтилади.
 
Бу
 
катталик Ω = 
R
1
га тенг бўлиб Ом га тескари бирликда ўлчанади.
Тупроқларнинг солиштирма электр ўтказувчанлиги 
σ
деб тупроқ қисми 
узунлик бирлиги (
l
= 1) нинг ва тупроқ кесимининг бирлик юзаси (
S
= 1) нинг 
қаршилиги 
ρ
га тескари катталикка айтилади, яъни ζ 

1

га тенг бўлади. Бизга 
маълум бўлган 
S
l
R


ва ζ 

1

ифодалардан ζ = 
RS
l
ифодани топамиз. 
СИ тизимида ζ қиймати 
ом
–1
·
м
–1
билан ўлчанади, бироқ қуйидаги ўлчов 
бирликларидан ҳам фойдаланилади:
а) 
ом
–1
·
см
–1
га тенг бўлган физик бирлик ва 
б) 
ом
–1
·
м
·
мм
–2
га тенг бўлган техник бирлик. 
Солиштирма электр ўтказувчанликнинг (қуйида электр ўтказувчанлик 
деб номланади) моҳияти шундаки, тупроқнинг ток ўтказувчанлигини 
тавсифловчи қиймат, 1 см
3
тупроқнинг ѐки 1 м узунликдаги тупроқ бўлаги ва 1 
мм
2
кўндаланг кесими юзасининг тескари қаршилигига тенгдир. Техник ва 
физик бирлик билан солиштирма электр ўтказувчанлик ўртасида ўзаро 
боғлиқлик мавжуд: бир техник бирлик
σ=10
4
 
физик бирликка тенг. 
Тупроқларнинг электр ўтказувчанлиги тупроқнинг мураккаб ва жуда ҳам 
ўзгарувчан хусусиятларидан ҳисобланади. Унинг қиймати кўпгина омиллар 
мажмуи, яъни намлик, зичлик, ҳарорат, тупроқнинг кимѐвий-минералогик 
таркиби, механик таркиби, структураси ва айниқса, тупроқ эритмасининг 
хоссаси ва ҳарактерига боғлиқдир. Шу боисдан, тупроқнинг электр 
ўтказувчанлиги ѐки солиштирма қаршилиги тупроқнинг бошқа хоссаларига 
нисбатан кенг миқдорларда ўзгариб туради. Агар тупроқ зичлиги турли тупроқ 
типларида 2-3 марта, иссиқлик ўтказувчанлиги 5-10 марта, товуш 
тўлқинларининг тарқалиш тезлиги 10-12 марта ўзгарса, тупроқнинг электр 
ўтказувчанлиги эса турли тупроқ типлари ва бир хил типдаги тупроқ учун ҳам 
унинг ҳолатига боғлиқ ҳолда миллион ва ўн миллион мартагача ўзгариши 
мумкин.
Гап шундаки, тупроқ уч фазали мураккаб физик – кимѐвий бирикма 
ҳисобланиб, унинг таркибида, биз одатда, ўзаро кескин тарзда электр 
ўтказувчанлик хусусиятларига кўра фарқланувчи - металлар, диэлектриклар 
(электр ўтказмайдиган модда) ва электролитларни ҳам учратишимиз мумкин. 
Албатта, электрни идеал ўтказувчилар тупроқ конгломератларида унчалик 
катта миқдорда эмас, бироқ, ҳар хил темир, марганец, хром бирикмалари, 
металларнинг оксидлари, нодир металлар, молибденитлар, монелитлар ва 

---

211 
бошқа олтингугуртли, графитли яхши ўтказувчи моддалар доимо тупроқнинг 
минералогик таркибида мавжуд бўлади ва маълум даражада тупроқнинг 
умумий электр ўтказувчанлигини шаклланишига таъсир этади. Ушбу 
кўринишдаги элементлар таркибига эга минераллар 10
–1
дан 10
–4
ом
·
см
га тенг 
кичик солиштирма қаршилик қийматига эга ҳисобланади. 
Аксинча, тупроқнинг минерал қисмидаги асосий элементлар ҳаддан 
ташқари юқори диэлектрик хусусиятига эгадир. Кварц (10
14
– 10
16 
ом · см), дала 
шпати (10
12
– 10
14
ом · см), слюда (10
15
– 10
17
ом · см), кальцит (10
10
- 10
14
ом · 
см) кабилар шулар жумласидандир. Тупроқнинг минерал қисмидан ташқари 
органик тузилишга эга – қаттиқ фазаси ҳам мавжуд, лекин тупроқнинг бу 
қисмининг электр ўтказувчанлигини ўрганиш бўйича тадқиқот ишлари деярли 
олиб борилмаган. Умумий электр ўтказувчанликка тупроқнинг ғовакликлари 
орасидаги ҳаво сезиларли таъсир этади, айниқса бу жараѐн тупроқнинг юқори 
ғоваклилигида яққол акс этади. Бироқ, шуни назарда тутиш лозимки, одатда 
тупроқда маълум миқдорда нам бўлганлиги сабабли ғовакликлар орасидаги 
ҳаво намга тўйинган бўлади ва шу боис электр ўтказувчанлик юқори бўлиши 
кузатилади, чунки, тоза сув 
ρ
қийматининг кичиклиги билан ҳарактерланади. 
Демак, тупроқнинг самарали электр ўтказувчанлигини баҳолаш учун тупроқ 
заррачалари орасидаги намлик, шунингдек бу намни тузлар билан 
тўйинганлиги, тупроқ эритмасидаги электролитларнинг миқдори ва сифати 
катта аҳамиятга эга. Тупроқ типларига боғлиқ ҳолда тупроқ эритмасида НСО
3
, 
SO
4
,
НРО
4
, NO
3
, ОН, Cl каби анионлар ва Н, N, Са, Mg, NH
4
катионлари, камдан 
- кам F, Al ҳамда бошқа кўпгина металлар ионлари учрайди. Бундан ташқари, 
тупроқ эритмасида эрийдиган органик бирикмалар, темир, алюминий тузлари, 
органик кислоталар, углеводлар, эриган газлар ва бошқалар бўлади. 
Тупроқ эритмасининг таркиби ҳарорат, ѐғин-сочинлар, буғланиш ва 
бошқалар таъсирида ўзгариб туради
. 
Юқоридагиларга биноан, тупроқнинг 
электр ўтказувчанлиги механизми бир хил дейиш нотўғри, модомики бу 
механизмлар диэлектриклар, электролитлар ва металлар учун умуман 
турличадир. 
Сўнгги келтирилган ҳолатни изоҳлашда классик электрон назарияга 
биноан, солиштирма қаршилик