Reja: Fizika fani uning mazmuni,boshqa fanlar va ekologiya bilan aloqasi. Fizik va biokimyoviy jarayonlarning uzviy bog‘liqligi

10-MA’RUZA
O‘zgarmas elektr toki va uning qonunlari.
REJA:

1. 
   Elektr tok, tok kuchi va tok zichligi.
   
2. 
   O‘zgarmas elektr toki qonunlari
   
3. 
   Elektr yurituvchi kuch va kuchlanish.
   
4. 
   O‘zgarmas tokning ishi va quvvati. Djoul - Lens qonuni.
   
5. 
   Tarmoqlangan zanjirlar.
   

Tayanch so‘z va iboralar: elektr, elektron, ion, zaryad, tok kuchi, kuchlanish, qarshilik, elektr maydon, tok zichligi, Om qonuni, elektr yurituvchi kuch, Kirxgoff qoidasi, tokning bajargan ishi, quvvat.
Z

aryadlarning tartibli xarakatiga o‘zgarmas tok deb ataladi. Tokning yo‘nalishi sifatida musbat zaryadlarning xarakat yo‘nalishi qabul qilingan. Odatda tok elektr maydonining ta’sirida yuz beradi. 1 va 2 o‘tkazgichni va potensialgacha zaryadlaymiz va uch o‘tkazgich bilan o‘zaro ulab qo‘yamiz.

18.1-rasm

Potensiallar farqi uch utkazgich ichida elektr maydonini xosil qiladi va bu maydon potensialning kamayishi tarafiga qarab (2ga qarab) yo‘nalgan bo‘ladi. Bu maydon ta’sirida elektronlar 2-3-1 yo‘nalishda xarakat qila boshlaydi, demak tok 1-3-2 yo‘nalishda oqadi.
O‘tkazgichning kundalang kesimidan 1 sekund ichida oqib o‘tuvchi zaryad miqdori tok kuchi deb ataladi:
(18.1)
Tok kuchining birligi 1Amper.
3-simda tok o‘tgan sari kamayadi va nolga intiladi, natijada tok to‘xtaydi.
Tok to‘xtamasdan oqib turishi uchun nima kilish kerak?
Buning uchun 1 va 2 utkazgich orasida shunday bir qurilma bo‘lishi kerakki, uning vazifasi xarxil ishorali zaryadlarni ajratib olib musbat zaryadlarni 1-o‘tkazgichga, manfiy zaryadlarni 2-o‘tkazgichga o‘tkazib turish bo‘lsin. Shunday bo‘lsa potnsiallar farqi o‘zgarmas bulib turadi. Bunday qurilma generator yoki tok manbai deb ataladi. Lekin bunday generator elektr maydon yordamida ishlayolmaydi, chunki elektr maydonda xar xil ishorali zaryadlarni bir-biridan ajratib bo‘lmaydi, bunday maydonda xar xil ishorali zaryadlar, aksincha, bir-biriga qarab intiladi, birlashadi. Shuning uchun generatordagi zaryadlarni ajratuvchi kuch elektr tabiatiga ega bo‘la olmaydi, bunday kuchlar shu sababli “tashqi” kuchlar deb ataladi. Bu kuchlarning tabiati xar xil bo‘lishi mumkin. Masalan, akkumlyator va galvanik elementlarda bunday kuchlar kimyoviy reaksiyalar energiyasi xisobiga, yarimo‘tkazgichli fotoelementlarda – yorug‘lik energiyasi xisobiga paydo bo‘ladilar.
Demak, eng oddiy elektr zanjiri quyidagi elementlardan tuzilgan bo‘ladi: tok manbai G, uning qutblari 1 va 2 xamda ularni birlashtiruvchi o‘tkazgich 3, lekin tok manbaining ichida zaryadlarning ajralishiga ikki narsa qarshilik ko‘rsatadi. Birinchisi - bu 1 va 2 qutblar orasidagi elektr maydoni, bu maydonning kuch chiziqlari musbat qutb (1) dan manfiy qutb (2) ga yo‘nalgan va musbat zaryadlarni tarafga, manfiy zaryadlarni chap tarafga itaradi. Ikkinchisi - qutblar orasidagi muxitning zaryadlar xarakatiga ko‘rsatadigan qarshiligi. Masalan akkumlyatordagi elektrolitning quyushqoqligi quyushqoqlik zaryadlarning xarakatiga oddiy mexanik karshilik ko‘rsatadi.
Demak, zaryadlarni ajratuvchi “tashqi” kuchlar bajaradigan ish ikki qismdan iborat bo‘ladi: ishning birinchi qismi tok manbai ichidagi elektrostatik maydon kuchlariga qarshi bajariladi, ikkinchi qismi qutblar orasidagi muxitning mexanik qarshiligi kuchlariga qarshi bajariladi:
(18.2)
O‘zining ma’nosi bo‘yicha elektr maydonda bajarilgan ish . Demak, (18.2) quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi:

Qutblar orasida birlik zaryadni tashishda “tashqi” kuchlarni bajargan ishi elektr yurituvchi kuch (E.Yu.K.) deb ataladi. Agar E.Yu.K. ni xarfi billan belgilasak,
(18.3)
xosil bo‘ladi.
Agar qutblarni birlashtiruvchi o‘tkazgich (yoki sim) uzib qo‘yilsa, bu xolda bo‘ladi, chunki qutblar orasida zaryad tashilmaydi, faqat mavjud potensiallar farqi ushlab turiladi. Bu xol uchun .
Demak, qutblari bir-biridan uzilgan xol uchun E.Yu.K. qutblardagi potensillar farqiga teng ekan. Agar tok manbai tashqi 3 sim bilan ulangan bo‘lsa, qutblardagi potensiallar farqi manbaning kuchlanishi deb ataladi. Kuchlanish E.Yu.K. dan qiymatga kichik bo‘ladi. E.Yu.K. voltlarda o‘lchanadi.