Fizika savollar va javoblar 1 elektr maydon va kuclanganlik haqida malumot

Zaryadli zarrachalarning ma’lum bir yo‘nalishida tartibli harakati elektr toki deb ataladi. “Tok” - “oqim” degan ma’noni anglatadi. Elektr tokini metallarda 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‘tkazgichlar ichida elektr maydoni sababli hosil bo‘lgan elektr tokiga o‘tkazuvchanlik toki deb ataladi.
O‘tkazuvchanlik tokini hosil qilgan erkin elektronlarning harakatini bevosita kuzatib bo‘lmaydi. Lekin o‘tkazgichdagi tokning mavjudligini uning ta’siri yoki u vujudga keltirgan hodisalariga qarab quyidagicha aniqlash mumkin:
1. Tok o‘tayotganda o‘tkazgich qiziydi.
2. Tokning magnit qanotchalariga ta’siri.
3. Elektr toki o‘tganda moddaning Kimyoviy tarkibi o‘zgarishi.
Tokning tabiatidan qat’iy nazar uni xarakterlovchi asosiy kattalik sifatida tok kuchi qabul qilingan. O‘tkazgichning kesim yuzidan dt vaqt davomida dq zaryad miqdori o‘tayotgan bo‘lsa, bunday tokning kuchiga teng bo‘ladi. Uni quyidagicha ta’riflash mumkin: o‘tkazgichning ko‘ndalang kesim yuzidan vaqt birligi ichida o‘tgan elektr zaryadiga miqdor jihatdan teng bo‘lgan fizik kattalikka tok kuchi deb ataladi.
Vaqt o‘tishi bilan miqdori va yo‘nalishi o‘zgarmaydigan tokka o‘zgarmas tok deb ataladi. Yuza birligidan o‘tayotgan tok kuchiga 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. Agar elektr toki ikki xil ishorali zaryadlarning tartibli harakati tufayli vujudga kelayotgan bo‘lsa, tok zichligining ifodasini quyidagicha ko‘rinishda yozish mumkin:
bunda q⁺ va q^- mos ravishda musbat va manfiy tok tashuvchilarning zaryad miqdorlari, n⁺ va n^- ularning konsentratsiyasi (ya’ni bir-birlik hajmdagi soni), u⁺ va u^- esa ularning tartibli harakatidagi o‘rtacha tezliklari.SI da tok kuchining o‘lchov birligi- amper (A) bo‘lib, u asosiy birlik sifatida qabul qilingan. Tok zichligi birligi - amper taqsim metr kvadrat (A/m²).
6)O’tkazgich qarshiligi
O ’tkazgich qismining qarshiligi o’tkazgich matеrialiga, uning o’lchamlari va shakliga bog’liqdir. S ko’ndalang kеsimi doimiy bo’lgan l uzunlikdagi o’tkazgich qismining qarshiligi quidagiga tеng bo’ladi:   (8)
bunda ρ o’tkazgich matеrialigagina bog’liq bo’lgan kattalik; bu kattalik matеrialning solishtirma qarshiligi dеyiladi.


(8) dan  SGS sistеmada qarshilik birligi uchun shunday qarshilik olinadiki, bunda o’tkazgich uchlaridan potеnsiallar ayirmasi bir SGS birlikka tеng bo’lganda undan bir SGS birlik tok kuchi oqadi. Qarshilikning amaliy birligi qilib uchlaridagi potеnsiallar ayirmasi bir volt bo’lganda bir ampеr tok o’tadigan o’tkazgichning qarshiligi qabul qilingan. Bu birlik Om deyiladi.


Qarshilikning Om na SGS birligi orasidagi bog’lanishini Om qonunidan kеlib chiquvchi munosabatlar yordamida topamiz:

SGS qarshilik birligi
Ko’pincha ρ solishtirma qarshilikdan tashqari solishtirma o’tkazuvchanlik yoki elektr o’tkazuvchanlik dеb ataluvchi


 (9)

tеskari kattalikdan foydalaniladi. ρ solishtirma qarshilik o’tkazgich tеmpеraturasiga bog’liq bo’ladi. Odatdagi temperaturalarda dеyarli barcha metallarning solishtirma qarshiligi tempеratura o’zgarishi bilan chiziqli o’zgaradi:  (10) α- doimiy koeffitsiеnt.
Tok chеkli S yuzadan oqib o’tayotgan bo’lsa, bu yuzani S elеmеntar zarrachalarga bo’lamiz. U holda butun yuzadan oqib o’tuvchi tok kuchi I tok kuchlarining yig’indisi bilan ifodalanadi:


 (11)Shunday qilib, tok kuchi tok zichligi vеktori oqimidan iboratdir.O’tkazgichda biror hajmni o’z ichiga olgan fikran ajratilgan bеrk sirtdan oqib o’tuvchi I tok kuchini topaylik. Bu hajmga nisbatan tashqi bo’lgan normallarni musbat dеb olamiz. Bunda  burchaklarning qiymatlari /2 dan kichik yoki katta bo’lishi I=j_nS formulaga ko’ra I elеmеntar toklar musbat va manfiy qiymatlar olishi mumkin. I elеmеntar tokning musbat qiymati S sirt bilan chеgaralangan hajmidan S yuza orqali musbat zaryadlar olib chiqilishini bildiradi. I elеmеntar tokni manfiy qiymati esa o’sha hajm ichiga S yuza orqali musbat zaryadlar olib kirilishini bildiradi. Agar S sirt bilan chegaralangan hajm ichidagi zaryadlarning t vaqt oralig’idagi kamayishini q bilan bеlgilasak, u holda quyidagicha bo’lishi mumkin

I
Bu munosabat berk hajm ichidagi umumiy zaryadning q o’zgarishi zaryadlarni tashqaridan kеltirish yoki tashqriga olib chiqish hisobiga bo’lishini ko’rsatadi. Shunday qilib, bu munosabat zarralarning saqlanish qonunini bildiradi. Berk sirtdan oqib o’tuvchi I tok uchun munosabatga ko’ra quyidagi ifoda kеlib chiqadi: (12)
7 )Krixgof qoidalari
Kirchhoff qoidalari — tarmoqlangan zanjirning istalgan qismidagi tok kuchini shu qismlardagi berilgan qarshiliklar va qoʻyilgan EYUKlar boʻyicha aniqlashga imkon beruvchi qoidalar. Oʻtkazgichlarning tarmoqlangan elektr zanjiridagi oʻzgarmas tok yoki kvazistatsionar tok (sekin oʻzgaradigan oʻzgaruvchi tok)lar va kuchlanishlar orasidagi munosabatlarni ifodalaydi. 1847-yilda Gustav Kirchhoff aniqlagan.
Tarmoqlangan zanjirda kamida uhoʻtkazgich tutashadigan har qanday nuqta tugun deb ataladi. Kirchhoffning birinchi qoidasiga koʻra, oʻtkazgichlarning uchlari tutashgan nuqta (tugun) da uchrashuvchi tok kuchlari 1k ning algebraik yigʻindisi nolga teng: £ Ik = 0, bunda k — tugunga kelib qoʻshilayotgan oʻtkazgichlar soni. Tugunga kelayotgan toklar musbat, undan chiqayotganlari manfiy deb hisoblanadi. Bu qoida elektr zaryadining saqlanish qonunini aks ettiradi. Kirchhoffning ikkinchi qoidasiga koʻra, oʻtkazgichlarning tarmoqlangan elektr zanjiridagi ixtiyoriy tanlangan har qanday berk konturda zanjirning tegishli qismlaridagi tok kuchlari 1K ning shu qismlar qarshiliklari R ga koʻpaytmalari yigʻindisi mazkur konturdagi EYUKlari yigʻindisiga teng, yaʼni X/tRk = X ek, bunda ya-konturning tegishli qismlari. Tokning yoʻnalishi bilan konturning yoʻnalishi soat mili yoʻnalishi boʻyicha boʻlsa va EYUK kontur yoʻnalishida tok hosil qilsa, tok va EYUK musbat, aks holda esa ular manfiy qiymatga ega boʻladi. ^[1]
Kirxgofning 2-qonuni
Kirxgofning 2-qonuni zanjirdagi konturlarga tegishli boʻlib, unga koʻra, kontur boʻylab kuchlanish tushuvlari yigʻindisi nolga teng.
Siz Kirxgofning 2-qonunini boshqacha talqin qilib shunday desangiz ham boʻladi: kontur boʻylab kuchlanish koʻtarilishlarining yig‘indisi kuchlanish tushishlarining yig‘indisiga teng.∑vkoʻtarilishi​=∑vtushishi​
Kirxgofning 2-qonunidagi ba’zi oʻziga xos ajoyib xususiyatlar:

• 
  Siz kontur boʻylab sayohatingizni istalgan tugundan boshlashingiz mumkin. Qaysi tugundan boshlashingizdan qatʼi nazar, boshlagan tugunga qaytib kelsangiz, kontur boʻylab kuchlanishlar yig‘indisi nolga teng boʻladi.
  
• 
  Siz kontur boʻylab qanday yoʻnalishda (soat mili yoki unga qarama-qarshi) yurishingizdan qatʼi nazar, Kirxgofning 2-qonuni oʻrinli boʻladi.
  
• 
  Agar zanjir bir nechta konturdan iborat boʻlsa, Kirxgofning 2-qonuni har bir kontur uchun oʻrinli boʻladi.