Elektrik kattaliklar Reja Elektrik kattaliklar tushunchasi Elektr rivojlanishi

Elektrik kattaliklar



Reja
1. Elektrik kattaliklar tushunchasi
2. Elektr rivojlanishi
3. Elektrostatikada elektr zaryadi
Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar

Elektrostatikada elektr zaryadi (elektr miqdori) - bu jismlarning elektromagnit maydonlarning manbai bo‘lish qobiliyatini va elektromagnit o‘zaro ta`sirida ishtirok etish qobiliyatini belgilaydigan fizik skalyar kattalikdir deb tariflanadi. Birinchi marta elektr zaryadi tushunchasi 1785 yilda Kulon qonunida kiritilgan.

Elektr zaryadlarining har qanday tartibli harakati o‘tkazuvchanlikning elektr toki deb ataladi. Tok kuchi vaqt o‘tishi bilan elektr zaryadining o‘zgarish tezligiga teng:
bunda dq − o‘tkazgich ko‘ndalang kesimi orqali dt vaqtda o‘tgan zaryad miqdori.
Tok - “oqim” degan ma`noni anglatadi. Elektr tokini metallardan erkin elektronlarning harakati, elektrolitlarda ionlarning, gazlarda esa ionlar bilan elektronlarning harakati hosil qiladi.
Tokning yo‘nalishi uchun shartli ravishda musbat zaryadlarning harakat yo‘nalishi qabul qilingan.
O‘tkazuvchanlik tokini hosil qilgan erkin elektronlarning harakatini bevosita kuzatib bo‘lmaydi. Lekin o‘tkazgichdagi tokning mavjudligini uning ta`siri yoki u vujudga keltirgan hodisalarga qarab aniqlash mumkin:
- tok o‘tayotganda o‘tkazgich qiziydi;
- tokli o‘tkazgich yaqinida magnit maydon poyda bo‘ladi;
-elektr toki o‘tganda ba`zi hollarda moddaning kimyoviy tarkibi o‘zgarishi.
O‘tkazuvchanlik tokidan tashqari, boshqa turdagi toklar ham mavjud – bu siljish toklaridir. Zamonaviy nuqtai nazardan, o‘tkazuvchanlik toklari va siljish toklari o‘xshashligiga qaramay, butunlay boshqa fizik tushunchalardir. Ularning orasidagi eng muhim farq shundaki, o‘tkazuvchanlik toklari elektr zaryadlarining harakatiga mos keladi, siljish toklari esa faqat elektr maydon kuchining o‘zgarishiga mos keladi va ularga elektr zaryadlari yoki boshqa har qanday zarrachalar harakati bilan bog‘liq emas.
Vaqt o‘tishi bilan miqdori va yo‘nalishi o‘zgarmaydigan tokga o‘zgarmas tok deb ataladi. Yuza birligidan o‘tayotgan tok kuchi tok zichligi deb yuritiladi:

O‘tkazgichning bir birlik ko‘ndalang kesim yuzidan o‘tgan tokning kuchiga miqdor jihatdan teng bo‘lgan fizik kattalikka tok zichligi deyiladi.

SI da tok kuchining o‘lchov birligi- amper (A) bo‘lib, u asosiy birlik sifatida qabul qilingan. Tok zichligi birligi - A/m2.
Kuchlanish va elektr yurituvchi kuch. Elektr zanjiridagi ma`lum bir nuqtaning potentsiali deb, shu nuqtada joylashgan q zaryad ega bo‘lgan w -potentsial energiyasining ushbu zaryadga nisbatiga teng bo‘lgan qiymatga aytiladi.

Bu yerda potensial energiya w elektr zanjirining berilgan nuqtasidan nol potentsialli nuqtaga o‘tganda zaryad sarf qiladigan energiyaga teng.

Elektr kuchlanish - bu elektr zanjiridagi ikki nuqta orasidagi potentsiallar farqidir

bunda U- volt (V), va 1- va 2-nuqtalar potensiallari (V).

O‘tkazgichda uzluksiz ravishda elektr toki mavjud bo‘lishi uchun maxsus qurilma bo‘lishi va uning ichida hamma vaqt turli nomli zaryadlar ajralib turishi, hamda musbat zaryadlar A uchiga, manfiy zaryadlar esa B uchiga ko‘chib turishi zarur. Bunday qurilmani tok manbai deyiladi. Tok manbaida zaryadlarni ajratuvchi kuchlar elektrostatik xarakteriga ega bo‘lmasligi kerak, chunki elektr kuchlar turli nomli zaryadlarni ajratmaydi, balki faqat birlashtirishi mumkin. Shuning uchun tok manbaida zaryadlarni ajratuvchi kuchlar begona, ya`ni tashqi kuchlar deb yuritiladi. Tok manbalarida zaryadlarni ajratish jarayonida mexanik, kimyoviy, ichki va boshqa turdagi energiyalar elektr energiyasiga aylanadi. Masalan, o‘zgarmas tok generatorida bu kuchlar magnit maydon energiyasi va yakorning aylanishidagi mexanik energiya, elektrofor mashinasida mexanik energiya, termoelementda ichki energiya, akkumulyator va galvanik elementda kimyoviy reaktsiyalar energiyasi, yarimo‘tkazgichli fotoelementda yorug‘lik energiyasi hisobiga hosil qilinadi. Shunday qilib, tok manbai o‘tkazgichning A va B uchlarini uzluksiz ravishda har xil nomli zaryadlar bilan ta`minlab turadi. Ammo tok manbai ichida zaryadlarning ajralishiga, birinchidan, musbat qutbdan manfiy qutbga yo‘nalgan ichki elektr maydoni va ikkinchidan tok manbai ichida ionlarni harakatiga elektrolitning (yopishqoqligi) qarshiligi to‘sqinlik qiladi. Shu tariqa tashqi elektr ajratuvchi kuchning bajargan ishi tok manbai ichidagi elektr maydoni kuchlariga qarshi bajariladi, u holda kattalik tok manbaining elektr
U quyidagicha tariflanadi: tok manbaining elektr yurituvchi kuchi (E.Yu.K.) tashqi kuchlar ta`sirida birlik musbat zaryadni manbani o‘z ichiga olgan berk zanjir bo‘ylab ko‘chirishda bajarilgan ish bilan xarakterlanadi.
Xalqaro birliklar sistemasida EYuK birligi qilib volt (V) qabul qilingan: 1V - shunday tok manbaining EYuK, u manbani o‘z ichiga olgan berk zanjir bo‘ylab 1C zaryadni ko‘chirishda 1J ish bajariladi. Ochiq zanjirdagi tok manbaining EYuK manbaning qutblaridagi potentsiallar farqiga teng:

Tashqi elektr zanjiri bilan tutashtirilgan tok manbai qutblaridagi potentsiallar ayirmasi tok manbaining kuchlanishi deyiladi.

Yopiq zanjir uchun, birinchidan, kulon kuchlari ta`sirida birlik musbat zaryadni A dan B gacha ko‘chirishda bajarilgan ish, shu ikki nuqta orasidagi potentsiallarning farqi (jA - jB) ga teng. Ikkinchidan, tashqi kuchlar ta`sirida birlik musbat zaryadni zanjirning tekshirilayotgan qismida ko‘chirishda bajarilgan ish zanjirning shu qismidagi manbaining EYuK - EAB ga teng. Shuning uchun kuchlanish quyidagiga teng bo‘ladi:

Agar bo‘lsa, bo‘ladi. Kuchlanish ham, xuddi EYuK kabi volt (V) da o‘lchanadi.

Agar U kuchlanish ta`sirida q elektr zaryadi zanjir kesimidan o‘tsa, bu holda bajarilgan elementar ish yoki qabul qiluvchiga tushadigan energiya:
(2.1.8)
Ushbu formulada aniqlangan energiya manbai tomonidan yetkazib beriladi va qabul qilgichda iste`mol qilinadi, ya`ni boshqa turdagi energiyaga aylanadi, masalan, uning bir qismi elektron elementlarning elektr va magnit maydonlari energiyasiga aylanadi.
Zanjirga kiradigan energiyaning o‘zgarishi tezligining oniy qiymati quyidagiga teng bo‘ladi va quvvat deb yurutiladi:

t1 dan t2 gacha bo‘lgan vaqt oralig‘ida qabul qiluvchiga berilgan energiya quyidagi integral bilan ifodalanadi:

Elektr zanjiri - bu elektr toki uchun yo‘lni tashkil etuvchi qurilmalar va obyektlar to‘plamidir. Elektr zanjiri elementlari aktiv va passiv elementlarga ajratiladi.
Zanjirning passiv elementlari qatoriga rezistorlar, kondensatorlar va induktivliklar kiradi.
Elektr kattaliklarini o'lchovlarni turiga qarab tasniflash uchun asos bo'lib xizmat qiladigan bir nechta belgilar mavjud:

• 
  O'lchov aktlari soni. Bu erda ularning o'ziga xosligi yoki ko'pligi juda muhimdir.
  
• 
  Aniqlik darajasi. Texnik, nazorat va tekshirishni, eng aniq o'lchovlarni, shuningdek teng va tengsizlikni farqlang.
  
• 
  Vaqt o'tishi bilan o'lchangan qiymatning o'zgarishi tabiati. Ushbu mezonga ko'ra, statik va dinamik o'lchovlar mavjud. Dinamik o'lchovlar orqali vaqt bo'yicha o'zgarib turadigan miqdorlarning oniy qiymatlari va statik o'lchovlar - ba'zi bir doimiy qiymatlar olinadi.
  
• 
  Natijaning taqdimoti. Elektr kattaliklarining o'lchovlari nisbiy yoki mutlaq shaklda ifodalanishi mumkin.
  
• 
  Istalgan natijani olish usuli. Ushbu mezonga muvofiq o'lchovlar to'g'ridan-to'g'ri (natijada to'g'ridan-to'g'ri olingan) va bilvosita bo'linadi, bunda har qanday funktsional bog'liqlikning kerakli qiymati bilan bog'liq miqdorlar to'g'ridan-to'g'ri o'lchanadi. Ikkinchi holatda, kerakli fizik miqdor olingan natijalar bo'yicha hisoblanadi. Shunday qilib, ampermetr bilan oqimni o'lchash to'g'ridan-to'g'ri o'lchovga, kuch esa bilvosita.
  

Elektr miqdorini o'lchash vositalari maqsadiga qarab bir necha toifalarga bo'linadi:

• 
  Tadbirlar. Ushbu vositalar ma'lum bir o'lchamdagi qiymatni ko'paytirishga xizmat qiladi, masalan, ma'lum bir qarshilikni ma'lum xato bilan takrorlaydigan qarshilik kabi.
  
• 
  Saqlash, konvertatsiya qilish, uzatish uchun qulay shaklda signal hosil qiluvchi o'lchov o'tkazgichlari. Ushbu turdagi ma'lumotlar to'g'ridan-to'g'ri idrok etish uchun mavjud emas.
  
• 
  Elektr o'lchash asboblari. Ushbu vositalar ma'lumotni kuzatuvchi uchun qulay bo'lgan shaklda taqdim etish uchun mo'ljallangan. Ular ko'chma yoki statsionar, analog yoki raqamli, yozib olish yoki signalizatsiya qilishlari mumkin.
  
• 
  Elektr o'lchash moslamalari - bu yuqorida ko'rsatilgan vositalar majmualari va bir joyda jamlangan qo'shimcha qurilmalar. O'rnatish yanada murakkab o'lchovlarga imkon beradi (masalan, magnit xususiyatlar yoki qarshilik), tekshirish yoki standart qurilmalar sifatida xizmat qiladi.
  
• 
  Elektr o'lchash tizimlari ham turli xil vositalar to'plamidir. Biroq, qurilmalardan farqli o'laroq, elektr miqdorini o'lchash asboblari va tizimdagi boshqa vositalar tarqalgan. Tizimlar yordamida bir nechta miqdorlarni o'lchash, ma'lumotlarni o'lchash signallarini saqlash, qayta ishlash va uzatish mumkin.
  

Agar biron bir aniq murakkab o'lchov masalasini hal qilish zarur bo'lsa, bir qator moslamalar va elektron hisoblash uskunalarini birlashtirgan o'lchov va hisoblash komplekslari hosil bo'ladi.
Kattalik – sifat tomonidan ko‘pgina fizikaviy ob‘yektlarga (fizikaviy tizimlarga, ularning holatlariga va ularda o‘tayotgan jarayonlarga) nisbatan umumiy bo‘lib, miqdor tomonidan har bir ob’yekt uchun xususiy bo‘lgan xossadir.
Ta’rifda keltirilgan xususiylik biror ob’yektning xossasi ikkinchisinikiga nisbatan ma’lum darajada kattaroq yoki kichikroq bo‘lishini ifodalaydi.
Metrologiya fani aynan mana shu kattaliklar, ularning birliklari, o‘lchash texnikasining rivojlanishi bilan chambarchas bog‘liqdir.
Har bir fizikaviy ob’yekt bir qancha ob’yektiv xossalar bilan tavsiflanishi mumkin. Ilm – fan taraqqiyoti va rivojlanishi bilan bu xossalarni bilishga talab ortib bormoqda. Hozirga kelib zamonaviy o‘lchash vositalari yordamida 70 dan ortiq kattalikni o‘lchash imkoniyati mavjud. Bu ko‘rsatkich 2050 yillarga borib 200 dan ortib ketishi bashorat qilinmoqda.
Kattaliklarning turlarga bo‘linishi 3.1 – rasmda ko‘rsatilgan.
3.1. – rasm. Kattaliklarning turlari.
3.2. Kattalikning o‘lchamligi
Har bir xossa ko‘p yoki kam darajada ifodalanishi, ya’ni miqdor tavsifiga ega bo‘lishi mumkin ekan, demak bu xossani ham o‘lchash mumkin.
Kattaliklarning sifat tavsiflarini rasmiy tarzda ifodalashda o‘lchamlikdan foydalanamiz.