Buxoro oziq-ovqat va yengil sanoat texnologiyasi instituti m. T. Toshev, M. A. Vahabova, H. B. Do
Download 1,51 Mb. Pdf ko'rish
|
elektr magnetism tebranish va tolqinlar bolimi
- Bu sahifa navigatsiya:
- O`LCHASHLAR VA NATIJALARNI HISOBLASH.
- 1.5. O`ZGARMAS TOK ZANJIRIDA OM QONUNINI O`RGANISH. Ishning maqsadi
- O`LCHASH VA NATIJALARNI HISOBLASH. 1-topshiriq
- 1.6. O`ZGARMAS TOK KO`PRIGI YORDAMIDA O`TKAZGICHLARNING QARSHILIGINI ANIQLASH. Ishning maqsadi
- O`LCHASH VA NATIJALARNI HISOBLASH
- 1.7. METALLAR QARSHILIGINING TEMPERATURA KOEFFISIENTINI ANIQLASH. Ishning maqsadi
- Kerakli jihozlar
Kerakli jihozlar: doimiy tok manbai, voltmetr, reostat, plastinkalar, to`qimachilik matolari. NAZARIY TUSHUNCHA Matolarning turli sirtlarga tegib ishqalanishi sababli ularda ma’lum ishorali elektrostatik zaryadlar vujudga keladi. Shu bilan bir vaqtda zaryadlarning taqsimlanish (dissipatsiya) jarayoni amalga oshadi. Bu jarayonlar orasidagi muvozanatning buzilishi natijasida matoning sirtida zaryadning to`planishi vujudga kelib, u elektrlanishi mumkin. To`qimachilik matolarining zaryad to`plashga moyilligi ularning elektrlanishi deyiladi. Matolarning elektrlanishi ularni ishlab chiqarish texnologik jarayoniga, hamda ulardan kiyim-kechak tayyorlash jarayoniga ta’sir qilishi mumkin. Shuningdek kiyim-kechaklarni kiyish gigienasiga (kiyish va yechish paytida yoqimsiz sezishlar, chisirlab ovoz chiqishi, turli chang zarralarining matoga yopishishi) ham elektrlanishning ta’siri mavjud. Zaryadning sirt zichligi birlik S yuzaga to`g`ri keluvchi Q zaryad orqali xarakterlanadi:
(1)
To`qimachilik matolarining elektrlanishi zaryadning kattaligi va ishorasiga bog`liqdir, ammo ko`pincha nisbiy kattalik ya’ni zaryadning sirt zichligi tushunchasidan foydalanish qulaydir. Matolarning elektrlanishini kamaytirishning eng qulay usuli mato sirtidagi zaryadlar o`zaro kompensasiyalashdir. Bunda mato turli xil tarkibli iplardan to`qillib u ma`lum bir mato boshqa matoga yoki inson terisiga ishqalanganda matoning sirtida qarama-qarshi (musbat va manfiy) ishorali zaryadlar hosil bo`lib, ular o`zaro neytrallanadi. 17
Matolarning elektr xossalarini o`rganish uchun yassi kondensatordan foydalanish qulaydir. Yassi kondensator vazifasini bajaruvchi ikki plastinka orasidagi maydoni bir jinsli deb hisoblab, bu elektr maydon kuchlanganligini ifodadan aniqlash mumkin: d U E
bu yerda U -voltmetr orqali o`lchanadigan kuchlanishning qiymati (V), d – kondensator plastinkalar orasilagi masofa (m), E – plastinkalar orasidagi elektr maydon kuchlashanligi (v/m). Elektr maydon kuchlanganligi E ni bilgan holda plastinkalar sirtidagi yoki ular orasiga joylashtirilgan matodagi zaryadning sirt zichligini aniqlash mumkin:
(3)
bunda =8,85 10 -12 m f elektr doimiysi, E-muhitning nisbiy dielektrik singdiruvchanligi (havo uchun =1, =2,2 chit uchun).
1. 1-rasmda ko`rsatilgan elektr zanjirini yig`ib, o`qituvchiga ko`rsating.
1-rasm
2. Elektrodlar (plastinkalar) orasidagi d masofani (yoki matoning qalinligini) o`lchang. 3. Potensiometr yordamida kerakli kuchlanishni tanlab, voltmetrdan uning qiymatini yozib oling. 4. (2) formula yordamida matodagi elektr maydon kuchlanganligani hisoblang. 5. (3) ifoda yordamida mato sirtidagi zaryadning sirt zichligini aniqlang. 6. Mato sirtini bilgan holda (S=6,4 10
m) undagi zaryadni (1) ifoda orqali aniqlash mumkin. 7. Tajribani turli xil kuchlanishlarda o`tkazib, boshqa matolar uchun takrorlang.
1. Elektrlanish nima? 2. Elektr maydon kuchlanganligi nima? 3. Zaryadning sirt zichligi nima? 4. Zaryadning saqlanish qonuni nimadan iborat? 5. Tikuvchilik matolarining elektrlanishi qanday aniqlanadi?
18
1.5. O`ZGARMAS TOK ZANJIRIDA OM QONUNINI O`RGANISH. Ishning maqsadi: O`zgarmas tok zanjirida Om qonunini o`rganish. Kerakli jihozlar: voltmetr, ampermetr, o`zgarmas tok manbai, reostat, rezistor.
Zaryadli zarralarning tartibli harakati elektr toki deyiladi. Zaryadlangan va potensiallari turlicha bo`lgan ikki o`tkazgichni uchinchi o`tkazgich bilan ulasak, bu ikki o`tkazgichning potensiallari tenglashguncha undan qisqa muddatli elsetr toki o`tadi.
O`tkazgichda yuzaga kelgan elektr maydoni undagi erkin elektronlarni maydon kuchlanganligiga teskari yo`nalishda tartibli harakatga keltiradi (1-rasm). Elektronlarning bu harakati musbat zaryalarning maydon bo`ylab harakatiga ekvivalentdir. Tokning yo`nalishi qilib musbat zaryadlarning tartibli harakat yo`nalishi qabul qilingan.
1-rasm Muayyan sharoitda m R I U (1) nisbat o`zgarmas kattalik bo`lib, I=f (U) bog`lanish R U I ko`rinishda yoziladi (1) ifoda elektr zanjirining bir jinsli qismi uchun Om qonuni bo`lib, tok kuchining kuchlanishiga to`g`ri proporsional ekanligini ko`rsatadi. R o`tkazgichning qarshiligi deb yuritiladi va Om deb qabul qilingan birlikda o`lchanadi. O`tkazgich uchlaridagi kuchlanish 1 B bo`lganda, undan 1 A tok o`tsa, bu o`tkazgichning qarshiligi 1 Om bo`ladi (1Om=1B/1A). Zanjirdan uzluksiz tok oqishi uchun zaryadni ko`chirishda yo`qotilgan energiyani tashqi kuch yordamida to`ldirib turish kerak. Tabiatan noelektrik bo`lgan bu kuchning bajargan ishi EYUK degan fizik kattalik bilan belgilanadi.
(3) Bunda E` (musbat birlik zaryadga ta’sir qilayotgan noelektrik kuch) maydonining kuchlanganligi, dl - zaryadning kuchish masofasi. Shunday qilib, musbat birlik zaryadni yopiq kontur bo`ylab kuchirishda tashqi kuchning bajargan ishiga son jihatdan teng bo`lgan kattalik EYUK deyiladi EYUK manbai o`langan zanjir uchun Om qonuni.
(4) ya’ni, zanjirdagi tok kuchi manbaining elektr yurituvchi to`gri proporsional, zanjirning to`la qarshilishga teskari proporsionaldir Bunda
19
O`LCHASH VA NATIJALARNI HISOBLASH. 1-topshiriq Tajriba qurilmasining elektr sxemasi 2-rasmda tasvirlangan Ampermetr ko`rsatayotgan tok kuchi C nuqtada tarmoqlanadi uning I
bo`lgan R x o`tkazgichdan, I b qismi esa R b qarshilikli voltmetrdan o`tadi Om qonuniga ko`ra, x x I U R
va
b b I U R
2-rasm
Kirxgof qonuniga asosan I x =I-I b noma’lum qarshilik quyidagi formuladan aniqlanadi:
R b -voltmetrning ichki qarshiligi (mazkur ishda R b =1170 om). 1. 2-rasmda ko`rsatilga sxema bo`yicha elektr zanjirini yiging. 2. Reostatni qarshiligini o`zgartirib, ampermetrni ko`rsatgichlari yozib olinadi. Rezistordan ma’lum qiymat tanlanib, voltmetr va amperimetrning ko`rsatgichlari yozib olinadi. 3. (5) ifodadan foydalanib, o`tkazgichning qarshiligi R x aniqlanadi. 4. O`lchashlar 3-4 marta har xil toklar uchun takrorlanib, har bir o`tkazgich qarshiligining o`rtacha qiymati olinadi.
Bu tajriba qurilmasining elektr sxemasi 3-rasmda keltirilgan. Ampermetr hamda o`lchanayotgan qarshilik ketma-ket ulanganligidan voltmetrning ko`rsatishi
bunda U a - ampermetr ulangan qismning kuchlanishi, U x - noma’lum qarshilik uchlaridagi potensiallar tushishi, Izlanayotgan qarshilik R x = I IR U I U U a a bunda U a =I
a (R a -ampermetr qarshiligi, I-ampermetrning ko`rsatishi). U holda
(6)
1. Avometr yordamida ampermetrning ichki qarshiligi o`lchanib, 3-rasmda ko`rsatilgan zanjir yig`iladi. 20
3-rasm
2. Reostat qarshiligani o`zgartirib, ampermetrni ko`rsatishi yozib olinadi. Rezistordan qarshilik o`zgartiriladi hamda voltmetr V va ampermetr I ni ko`rsatkichlari yozib olinadi. 3. (6) ifodadan foydalanib, o`tkazgichning qarshiligi R x aniqlanadi. 4. O`lchashlar har xil toklar uchun takrorlanib, o`tkazgichning o`rtacha qarshiligi topiladi.
1. O`zgarmas elektr toki nima? Qanday kattaliklar bilan xarakterlanadi? 2. Zanjirning bir qismi uchun Om qonunini tushuntiring. 3. Qaysi holda Om qonunini qo`llab bo`lmaydi? 4. O`tkazgichlarning qarshiligini qaysi usul bilan aniqroq o`lchash mumkin?
1.6. O`ZGARMAS TOK KO`PRIGI YORDAMIDA O`TKAZGICHLARNING QARSHILIGINI ANIQLASH. Ishning maqsadi: O`tkazgichlarni qarshiligini aniqlash va ularni ketma-ket hamda parallel ulash usullari bilan tanishish. Kerakli jihozlar: Reoxord, galvanometr, qarshiliklar magazini, qarshiliklari aniqlanishi lozim bo`lgan o`tkazgichlar, tok manbai, kalit. NAZARIN TUSHUNCHA Tarmoqlangan zanjirlarni bevosita hisoblash murakkab ishdir. Bu qiyinchilikni KIRXGOFF ko`rsatib bergan ikkita tenglamalar sistemasidan foydalanib, ancha osonlik bilan hal etish mumkin. Ulardan biri zanjirning tugunlariga taaluqlidir. KIRXGOFFning birinchi qoidasiga asosan (1-rasm), tugunda uchrashuvchi toklarning algebraik yig`indisi nolga teng:
n i i I 1 0
(1)
KIRXGOFF tenglamalarining ikkinchi sistemasi biror tarmoqlangan zanjirdan ajratib olish mumkin bo`lgan ixtiyoriy berk konturga tegishlidir: 21
1-rasm
n i i n i i i R l 1 1
(2)
KIRXGOFF tenglamalar sistemasidan foydalanib Uitson ko`prigi yordamida noma’lum R x qarshilikni, ma’lum R 0 qarshilik bilan taqqoslab aniqlash mumkin. Uitson ko`prigi (2-rasm) millimetrlarga bo`lingan yog`ochdan yasalgan chizg`ich bo`lib, uning o`rtasidan nixrom yoki solishtirma qarshiligi katta bo`lgan biror xil sim tortilgan AC reoxorddan iborat.
2-rasm Simning AB tomoniga qarshiliklar magazini BC tomonga esa qarshiligi noma’lum bo`lgan R x o`tkazgich ketma-ket ulangan. R 0
va R H
ning uchlari birlashtirilib B nuqtaga, ya’ni galvanometrning bir uchiga ulangan. Galvanometrning ikkinchi uchi esa reoxord bo`ylab sirpana oladigan kontaktli D- surilgichga ulangan. Zanjir kalit orqali ko`prikning A va C nuqtalariga ulangan E - tok mambai bilan ta’minlangan. Mazkur zanjir yordamida R x noma’lum qarshilikni topish mumkin. Buning uchun galvanometr orqali oquvchi tok nolga teng bo`ladigan shartli aniqlaymiz. R x
va R 0 hamda rsohord AD qismlarning R 1
va R 2 qarshiliklari orasida quyidagicha munosabat mavjud: 2 1 0 R R R R x
bundan R x =R 0
2 1
R
(3) topiladi. Qarshiliklari R 1
2 bo`lgan simlar bir xil o`tkazgichdan olinsa ko`ndalang kesim yuzi o`zgarmas bo`lgani uchun qarshiliklar nisbati o`rniga simlarning
22
uzunliklari nisbatini olish mumkin. Chunki o`tkazgichlarning ko`ndalang kesim yuzi o`zgarmas bo`lganda, qarshilik o`tkazgichning uzunligiga to`g`ri proporsional bo`ladi:
1
R 2 =
2
(4)
Bunda -AC-simning solishtirma qarshiligi; S=AC - simning ko`ndalang kesimini yuzasi; l
tenglamalardan
1
1 2
l R R
(5) (5)ni (3)ga qo`ysak: 1 2
l l R R x
(6) bo`ladi,
1. Qarshiligi noma’lum (R x ) bo`lgan reostat dastasini o`ram o`rtasiga qo`yib, qarshiliklar magazinida qarshilik (Ro) tanlanadi. 2. K -kalit yordamida zanjirga tok manbai ulanadi. 3. AC-reoxord ustida harakatlanadigan D-surilgichni o`ng yoki chap tomonga siljitib, galvanometr strelkasi nolni ko`rsatadigan D nuqta topiladi. 4. l 1 va l 2 ni o`lchab olib (6) ifoda yordamida noma’lum R x1 qarshilik topiladi. 5. Birinchi reostatni sxemadan olib, uning o`rniga, ikkinchi reostat dastasini o`ram o`rtasiga qo`ygan holda sxemaga ulang va uning qarshiligi R
ni
aniqlang. 6. Reostatlarni ketma-ket va parallel ulab R KK va R par larni aniqlang. 7. R KK va R par ning tajribada topilgan qiymatlari bilan R kk 2 1 x x R R hamda
2 1 2 1 11
x x x R R R R R
formulalar yordamida nazariy hisoblangan natijalarni solishtirib javoblarni izohlang. SINOV SAVOLLARI 1. Uitson ko`prigi yordamida o`tkazgichni qarshilikni aniqlash metodi, ampermetr-voltmetr metodiga nisbatan qanday afzalliklarga ega? 2. Agar galvanometr va tok manbai o`rinlari almashtirilsa ko`prikning muvozanat sharti o`zgaradimi? 3. Uitson ko`prigidan ishlatiladigan galvanometr nima uchun 0 dan ikki tomonlama shkalaga ega? 4. Muvozamat shartidan foydalanib KIRXGOFF qonunlarini chiqaring.
23
Kerakli jihozlar: qarshilikning temperatura koeffisientini aniqlashda qo`llaniladigan maxsus qurilma, termometr, qarshiligi o`lchanadigan o`tkazgich, tok manbai, o`zgarmas tok ko`prigi.
O`tkazgichlarning qarshiligi va solishitirma qarshiligi tashqi sharoitlarga, ayniqsa temperaturaga bogliq bo`ladi. Temperatura ortishi bilan metall panjaradagi ionlarning xaotik harakati tezlashadi va elektronlarning tartibli harakatini qiyinlashtiradi. Shuning uchun metallarning qarshiligi temperatura ortishi bilan ortadi. Tajribaning ko`rsatishicha birinchi yaqinlashishda barcha metallarning qarshiligi temperatura bilan chiziqli boglangandir .
(1) Bu yerda R 0 - o`tkazgichning 0 0 C dagi qarshiligi, t –temperatura, a-qarshilik temperatura koeffisienti. Ko`pchilik metallarda normal temperaturada grad t а 004
, 0 Agar o`tkazgichning temperaturasi Δt=t 2 -t 1 qadar oshirilsa, uning qarshiligi mos holda R
Bu ikki formuladan a= 1 2
1 1 2 t R t R R R
(3) bo`ladi. Metallar qarshiligining temperaturaga bog`liqligini o`rganish eksperimental fizika va texnika uchun muhim ahamiyatga ega. Gap shundaki, hozirgi vaqtda temperaturani aniq o`lchashda ko`pchilik hollarda qarshilik termometrlari deb ataluvchi asboblar qo`llaniladi. Ular maxsus
termostatlarda yuqori aniqlikda qarshilikning temperaturaga bog`liqligi darajalab chiqilgan (odatda platina simidan yasalgan) qarshiliklardan iborat. Ana shunday darajalashdan so`ng qarshilik termometri vositasida, termometr joylashgan sohadagi temperaturani aniqlash mumkin bo`ladi. Temperaturani o`lchashning bu usuli simob yoki boshqa suyuqlik termometrlarini qo`llashga nisbatan ancha aniq va qulayroqdir. Qarshilik termometrlarining qo`llanish diapazoni simob termometrlarining qo`llanish diapazonidan ancha kengdir. Masalan, platina qarshilik termometri bilan -263°S dan +O°S gacha intervaldagi temperaturalarni o`lchash mumkin. Temperaturani qarshilik termometri bilan gradusning yuzdan bir ulushi qadar aniqlikda o`lchash mumkin.
1-rasm 24
Qurilma 1 o`zgarmas tok ko`prigi, qarshiligining temperatura koeffisienti aniqlanadigan 2 o`tkazgich va 4 maxsus issishidan iborat, 2 o`tkazgich bir tekis qizdirilishi uchun 3 suyuqlik (texnik moy)ichiga joylashtirilgai.
Download 1,51 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling