Tajriba ishi. Tog‘ jinslarining hajmiy og‘irligini hisoblash

Tajriba ishi №9


Tog‘ jinsining solishtirma elektr qarshiligini aniqlash


Kirish: Tog‘ jinsi namunasining to‘liq elektr qarshiligini o‘lchash uchun ko‘chma megoommetr MOM-4 dan foydalaniladi. Uning ishlash prinsipi quyidagicha: o‘lchanayotgan qarishilik (namunalarning) barqaror kuchlanish manbaidan ta’minlovchi ajratgich hosil qilgan holda maxsus kontaktlar orqali aniq kalibrlangan qarshilikka ulanadi.


Ishdan maqsad: Tog‘ jinslarining solishtirma elektr qarshiligi va elektr hususiyatlarini aniqlash. Tog‘ jinslarini elektr toki orqali parchalashni o‘rganish.

Tog‘ jinslarining elektr xususiyatlaridan, ularni elektr toki yordamida parchalashda, foydali qazilmalarni boyitishda, massiv holatini nazorat qilishda va bashoratlashda, kon-qurilish va qazib olish ishlarining boshlangunicha va kon ishlari olib borilayotgan jarayonda massivning holatini nazorat vilish va bashoratlashda keng foydalaniladi. Tog‘ jinslarining elektr hususiyatidan foydalanishda tog‘ jinslarining to‘satdan otilib chiqishi va kon zarbasining yuzaga kelishiga moyilligidan kelib chiqib tog‘ jinslari massivining kuchlanganlik holatini baholashga asoslangan. Shuning uchun tog‘ jinslariga tasar etuvchi elektr hususiyatlari va omillari to‘g‘risidagi bilimlar, muhim ilmiy va amaliy ahamiyatga egadir. Tog‘ jinslarining elektr hususiyatlarini harakterlovchi qiymatlar quyidagicha ifodalanadi:

σ_e =nqU Om/m

Bu yerda : n- birlik hajmdagi zaryadlangan zarralar soni, q – zaryad miqdori, U - zaryadlangan zarralar harakati.

Bu yerda: V – zaryadlangan zarralar o‘rtacha tezligi, Ye – elektr maydon kuchlanganligi.
Tog‘ jinsining solishtirma elektr o‘tkazuvchanligining teskari qiymati solishtirma elektr qarshilik deyiladi.


Om/m
Bu yerda: R – namunaning to‘liq elektr qarshiligi, S – namunaning ko‘ndalang kesim yuzasi, L – namuna uzunligi.
Tog‘ jinslari o‘tkazuvchi, yarim o‘tkazgichlar va dielektrik xususiyatlarga ega bo‘ladi. Ular har-hil solishtirma elektr qarshilikka egadir (10^-3 dan 10⁹ Om/m gacha). Faqatgina atom yadrosidan yetarlicha uzoqlikda, ya’ni o‘tkazuvchanlik zanjirida joylashgan elektronlar tokning erkin tashuvchisi bo‘lishi mumkun.
Elektronning o‘tkazuvchanlik zanjiriga tushishi uchun unga birqancha elektr harakatini tasir ettirish kerak bo‘ladi. Tasirlashish qiymati o‘tkazuvchan zanjirdan ajralgan valentli zonasining chegaralangan maydonning kengligiga bog‘liq. O‘tkazgichlarda esa bu mavjud emas, shuning uchun ionlar o‘tkazgichlardan oson o‘tadi va zaryadlangan zarralarni erkin tashiy oladi.
Yarimo‘tkazgichlarda esa kengligi aniq qiymatga ega va elektronlarning yarim o‘tkazgichga kirishi uchun sarflaydigan energiyasi 0,1 – 1,2 eV oraliqdagi chegaralangan maydon mavjud bo‘ladi. Dielektriklar ma’lum bir kenglikka ega, ko‘p hollarda kristall panjaradan ionlarni yutish jarayoni ortadi (8 eV gacha), shuning uchun zaryadlangan zarralarni o‘rkazgich va yarimo‘tkazgichlarda –elektoronlar, dielektriklarda esa –ionlar tashiydi.
a) o‘kazgich b) yarimo‘tkazgich v) dielektrik


2 1 2 3 1 2 3 1
Maydonlar:

1. 
   valentlik
   

2. o‘tkazuvchanlik

3. 
   chegaralangan
   

Tog‘ jinsi namunasining to‘la elektr qarshiligini o‘lchash uchun ko‘chma megoommetr MOM-4 dan foydalaniladi.
Megommetrning ishlash prinsipi quyidagicha, o‘lchanayotgan qarshilik mahsus kantakt orqali kuchlanish manbai bilan ta’minlangan aniq kalibrlangan qarshilikka ulanadi. O‘lchanayotgan qarshilikning qiymati bevosita uskuna shkalasining ko‘satkichi orqali hisoblanadi.

1,2,3- aniq qarshiliklar;

4 -izlanayotgan qarshilik

Ishni bajrish tartibi

1. Tumbler «Yoqilgan» tugmasi orqali megommetr uskunasi yoqiladi va 20 minut davomida qizdirishga qo‘yiladi.
2. Megommetr qizdirilgandan keyin o‘lchov chegarasi tugmasi chap tomon holatiga qo‘yiladi.

1. 
   Cheksizlik tugmasi orqali uskunaning strelkasi o‘lchovdagi «∞» cheksizlak xolatiga o‘rnatiladi.
   
2. 
   R_X qisqichlarni «qisqa» holatida birlashtiriladi va ruchka orqali uskuna strelkasini 0,1 ga keltiriladi.
   
3. 
   O‘rganilayotgan har bir namuna qirralari grafit bilan qoplanadi va navbat bilan kontaktlar orasiga qo‘yiladi.
   

Namunaning to‘liq elektr qarshiligi R, namunaning uzunligi L va kundalang kesim yuzasi S o‘lchanadi. Solishtirma elektr qarshiligi quyidagi formula orqali aniqlanadi:

Om/m
Jadallik - vaqt birligiga bog‘liq bo‘lgan akustik emissiya yig‘indisi,
Miqdor - ko‘rib chiqilayotgan vaqt oralig‘idagi signallarning o‘rtacha kvadratik qiymati
Energiya - tanlangan vaqt oralig‘ida ulchanayotgan joydagi izlanayotgan chastota diapazonidan ajralgan energiya