Pán oqıtıwshısı: Karlibaeva Guljaxan Tema: Georg Om tajribesi. Om ozınıń elektr shinjirıniń tiykarg’i nizamınıń ashiliwı Reje

Ájiniyaz atındaģı NMPI Fizika - matematika fakulteti Fizika hám astronomiya tálim baģdarı 3a-kurs talabası Madrahimov Gulahmaddıń Fizika oqıtuw metodikasi panınnen Ozbetinshe jumisı

Pán oqıtıwshısı: Karlibaeva Guljaxan

Tema: Georg Om tajribesi. Om ozınıń elektr shinjirıniń tiykarg’i nizamınıń ashiliwı
Reje:
1. Om nızamı
2. Turaqlı toq. Om nızamı
3. Turaqlı toqtıń tuyıq shınjırı
4. Turaqlı toq shınjırında bólinip shıǵatuǵın energiya


Om nızamı
Elektr tog’ın payda etiwdin’ en’ baslı usıllarının’ biri deneler ishinde elektr maydanın payda etiw ha’m usı maydandı uslap turıw bolıp tabıladı. Ta’jiriybeler ko’pshilik denelerde (mısalı metallarda) elektr tog’ının’ tıg’ızlıg’ıshamasının’ ken’ intervallarda elektr maydanının’ kernewligi ge proportsional bolatug’ınlıg’ın ko’rsetedi. Bul elektrodnamikanın’ en’ a’hmiyetli (biraq fundamentallıq emes) nızamlarının’ biri bolıp esaplanatug’ın nızamdı Om nızamı dep ataymız. Matematikalıq tilde Om nızamı bılayınsha jazıladı (differentsial formada):
(1)
Bul an’latpada arqalı berilgen zat (o’tkizgish) ushın turaqlı bolg’an proportsionallıq koeffitsienti belgilengen. Bul shamanı zattın’ salıstırmalı o’tkizgishligi yamasa elektr o’tkizgishligi dep ataydı. Om nızamı fizikalıq jaqtan bir tekli zatlar ushın orınlanadı. Elektr o’tkizgishlikke keri bolg’an shamanı materialdın’ (denenin’) salıstırmalı qarsılıg’ı dep ataydı:
(2)
Gauss sistemasında (elektrostatikalıq sistemada da) elektr o’tkizgishlik waqıtqa keri bolg’an o’lshem birlikke iye (yag’nıy keri sekund ). Salıstırmalı qarsılıq sekundlarda o’lshenedi (s).
Salıstırmalı qarsılıq penen waqıttın’ o’lshem birliklerinin’ birdey ekenligi olardın’ fizikalıq ta’biyatı da birdey degen juwmaq kelip shıqpaydı. Bunday sa’ykeslik tek Gauss sistemasında ha’m SGCE sistemasında orın aladı. Basqa birlikler sistemalarında bul shamalar ha’r qıylı o’lshem birliklerge iye.
Eger toq statsionar bolsa, onda bir tekli o’tkizgishtegi elektr zaryadlarının’ ko’lemlik tıg’ızlıg’ı nolge ten’. Haqıyqatında da statsionar toqlar ushın (1)-an’latpa ( div j = 0) orın aladı. Bul an’latpanı div E = 0 yamasa div( D) = 0 tu’rinde ko’shirip jazamız. Biz ortalıqtı bir tekli dep qarap atırmız. Sonlıqtan ha’m ha’m biz karap atırg’an ten’leme div D = 0 ten’lemesine aylanadı. Bunnan Ostrogradskiy-Gauss teoreması boyınsha = 0
Solay etip statsionar toqlar jag’dayında makroskopiyalıq elektr zaryadları tek o’tkizgishtin’ betinde yamasa bir o’tkizgishtin’ bir tekli emes ushastkalarında g’ana jaylasıwı mu’mkin. Bunday ko’z-qarastan statsionar toqlardın’ elektr maydanları elektrostatikalıq elektr maydanınday. Usınday eki maydan arasındag’ı uqsaslıq ja’ne de bir katar juwmaqlarga alıp keledi. Eger toqlar statsionar bolsa, onda ken’isliktin’ ha’r bir noqatındag’ı tıg’ızlıg’ı waqıttın’ o’tiwi menen o’zgerissiz qaladı (waqıtqa baylanıslı o’zgermeydi). Ta’jiriybeler usınday qozg’alıwshı zaryadlardın’ tap sonday tıg’ızlıqqa iye qozgalmaytug’ın zaryadlar sıyaqlı elektr maydanın payda etetug’ınlıgın ko’rsetedi. Bunnan statsionar toqlardın’ elektr maydanının’ potentsial maydan ekenligin ko’remiz.
Qalay degen menen statsionar toqlardın’ elektr maydanı elektrostatikalıq maydannan u’lken ayırmag’a iye. Elekttrostatikalıq maydan tınıshlıqta turg’an zaryadlardın’ maydanı bolıp tabıladı (bunday elektr maydanın a’dette Kulon maydanı dep te ataydı). Zaryadlardın’ ten’ salmaqlıg’ı saqlang’anda o’tkizgishtin’ ishinde bunday maydan nolge ten’. Statsionar toqlardın’ elektr
maydanı da Kulon maydanı bolıp tabıladı. Biraq bul maydandı qozdıratug’ın (payda etetug’ın) zaryadlar qozg’alısta boladı. Sonlıqtan statsionar toqlardın’ maydanı o’tkizgishtin’ ishinde de boladı. Eger usınday awhal orınlanbag’anda o’tkizgishtin’ ishinde elektr tog’ı bolmag’an bolar edi (Om nızamı boyınsha elektr maydanı nolge ten’ bolsa toqtın’ tıg’ızlıg’ı da nolge ten’ boladı, 2-formula). Elektrostatikalıq maydannın’ ku’sh sızıqları barlıq waqıtta da o’tkizgishtin’ betine perpendikulyar. Al statsionar toqlardın’ elektr maydanı ushın bunday perpendikulyarlıqtın’ orınlanıwı sha’rt emes. (2)-formula differentsial formada jazılg’an Om nızamı dep ataladı. A’lbette Om o’z nızamın
ashqan da’wirde (1827-jılı) bunday differentsial formadag’ı jazıwlar qabıl etilmegen edi. Sonlıqtan biz ha’zir 1827-jılı ashılg’an Om nızamın bayanlawg’a qaytıp kelemiz. Biz jin’ishke o’tkizgish arqalı o’tiwshi toqtı qaraymız. Eger toqtın’ tıg’ızlıg’ı bolg’an shamasın o’tkizgishtin’ kese-kesiminin’ maydanı ke ko’beytsek o’tkizgish arqalı o’tip atırg’an tolıq toqtın’ ma’nisin (toq ku’shinin’ ma’nisin) alamız:
(3)
Om nızamına sa’ykes o’tkizgishten o’tip atırg’an toqtın’ shaması o’tkizgishtin’ ushlarına tu’sken kernewge (potentsiallar ayırmasına) tuwrı proportsional, al o’tkizgishtin’ qarsılıgına keri proportsional. Yag’nıy
(4)
Bul formulada U= arqalı kernew (kernewlik penen shatastırmaw kerek) belgilengen (joqarıda keltirilip o’tilgen «A’dette potentsiallar ayırması bolg’an shamanı sa’ykes noqatlar arasındag’ı kernew dep ataydı» degen anıqlamanı eske tu’sireyik). O’tkizgishtin’ karsılıg’ı R dep (elektr qarsılıg’ı) o’tkizgishtin’ uzınlıg’ına tuwrı proportsional, al onın’ kese
kesiminin’ maydanına keri proportsional shamanı aytamız:
(5)
Bul an’latpada arqalı o’tkizgishtin’ salıstırmalı karsılıg’ı (elektr zaryadlarının’ tıg’ızlıg’ı menen shatastırmaw kerek), arqalı kese-kesiminin’ maydanı belgilengen. (4)-formula a’dette shınjır (elektr shınjırı) ushastkası ushın Om nızamı dep ataladı.
(4)-formula boyınsha toqtın’ ma’nisinin’ turaqlı tu’rde saqlanıwı ushın kernew turaqlı ma’niske iye bolıwı sha’rt (basqa so’z benen aytqanda o’tkizgishtin’ ushlarına turaqlı kernewdin’ tu’siwi kerek). Al tegis kondensator ushın kernew menen kernewlik arasındag’ı mınaday baylanıstın’ bar ekenligin eske tu’sirip o’temiz:
(6)
Bul qatnastı elektr maydanının’ kernewliginin’ o’lshem birligin anıqlaw ushın da qollanatug’ınlıg’ın eske tu’siremiz. Kernewlik birligi sonday shama, uzınlıg’ı 1 metr bolg’an ku’sh sızıqlarının’ ushlarındag’ı kernew 1 voltke ten’ bolıwı kerek. Bunday birlikti metrdegi volt dep ataydı.
Joqarıdag’ı an’latpadan o’tkizgishtin’ beti boyınsha maydan kernewliginin’ qurawshısı bar boladı degen so’z. Bul toq o’tip turg’an o’tkizgishtin’ betindegi kernewlikti bildiredi. Demek bul jag’dayda ku’sh sızıqları o’tkizgishtin’ betine perpendikulyar bolmaydı degen so’z. Ha’m olar (ku’sh sızıqları) toq bag’ıtına qaray mu’yeshine qıyalang’an. Qala berse
(1- su’wret).
Joqarıda aytılg’anlardı esapqa alg’an halda biz to’mendegidey a’hmiyetli juwmaqlar shıg’aramız:
1. Elektrostatikalıq ten’ salmaqlıq halında o’tkizgishtin’ ishinde elektr maydanı bolmaydı.
2. Elektrostatikalıq ten’ salmaqlıq halında o’tkizgishtin’ ishinde ko’lemlik zaryadlar da bolmaydı.
Toq ku’shinin’ o’lshem birligi retinde Amper (A) qabıl etilgen.

Qarsılıqtın’ o’lshem birligi retinde Om shaması хızmet etedi. Ushlarına 1 volt kernew tu’skende 1A toq o’tetug’ın o’tkizgishtin’ qarsılıg’ı 1 Om bolıp tabıladı, yag’nıy 1Om = SGCE qarsılıq birligi.
Qarsılıqlardı bir biri menen ha’r qanday usılda jalg’aw mu’mkin. Solardın’ ishinde qarsılıqlardı parallel jalg’aw menen izbe-iz jalg’aw ko’p qollanıladı
(2-su’wret). İzbe-iz jalg’ang’anda karsılıqtar qosıladı, yag’nıy R= + + + ⋯. Al parallel jalg’ang’anda ulıwmalıq qarsılıq mına ta’qlette kemeyedi: (kondensatorlardı bir biri menen jalg’awdı, bul jag’dayda ulıwmalıq sıyımlıqtın’ basqasha nızam boyınsha o’zgeretug’ınlıg’ın eske tu’siremiz).

O’tkizgishlerdi bir biri menen parallel (a)
ha’m izbe-iz jalg’aw (b)

2-su’wret.
O’tkizgishtin’ salıstırmalı qarsılıg’ının’ temperaturag’ap g’a’rezliligin berilgen zattın’ qarsılıg’ının’ temperaturalıq koeffitsienti menen ta’riplewge boladı:
(7)
Bul shama temperatura bir gradusqa joqarılag’andag’ı qarsılıqtıqtın’ salıstırmalı o’simine ten’ (mısalı mıs ushın g’a ten’). Al salıstırmalı karsılıqtın’ TSelsiya shkalasındag’ı temperaturag’a g’a’rezliligi bılayınsha jazıladı:
(8)
Metal o’tkizgishlerdin’ qarsılıg’ı temperaturanın’ o’siwine baylanıslı o’sedi
( > 0). Al yarım o’tkizgishler menen dielektriklerdin’ qarsılıg’ı temperaturanın’ joqarılawı menen kishireyedi ( < 0). Demek temperaturanın’ joqarılawı menen karsılıg’ı artatug’ın materiallardı metallar
(metallıq qa’siyetke iye o’tkizgishler) dep ataymız, al temperaturanın’ joqarılawı menen
karsılıg’ı kemeyetug’ın denelerdi yarım o’tkizgishler yamasa dielektrikler dep ataymız. A’piwayı elektr shınjırının’ sхeması 3-su’wrette keltirilgen. Bul shınjır toqtın’ dereginen, R qarsılıqtan, shınjır arqalı o’tip atırg’an toqtın’ ku’shin o’lshewshi a’sbap A ampermetrden, qarsılıqqa tu’sken kernewdi o’lshewshi asbap voltmetrden V turadı (3-su’wret). Elektr tog’ının’
turaqlı tu’rde o’tip turıwı ushın shınjırdın’ (elektr shınjırının’) tuyıq bolıwı sha’rt. Toqtın’ o’tiwin toqtatıw ushın K gilti qollanıladı. E arqalı toq dereginin’ elektr qozg’awshı ku’shi belgilengen. Shınjırdag’ı tutastırıwshı o’tkizgish sımlardın’ qarsılıg’ın a’dette esapqa almaydı (qarsılıg’ı ju’da’ kishi dep esaplanadı).
3-su’wret.
A’piwayı elektr shınjırı. Tolıq shınjır ushın Om nızamı bılayınsha jazıladı:
(9)
Bul an’latpada E arqalı toq dereginin’ elektr qozg’awshı ku’shi, arqalı toq dereginin’ ishki qarsılıg’ı (toq dereginin’ qarsılıg’ı), arqalı shınjırdag’ı karsılıq (3-su’wret) belgilengen.