Vii bob elektr yurituvchi kuch. 64-§. Tok manbalari

VII BOB
Elektr yurituvchi kuch.
64-§. Tok manbalari.
O’tkazgich uchlarida kuchlanish hosil qilish uchun zaryadlangan kondensatorlardan foydalanilsa, o’tkazgichda o’zgarmas tok olish mumkin emasligini ko’rish oson. Haqiqatan ham, tok mavjud bo’lganda zaryadlarning bir qoplamadan ikkinchisiga o’tishi kuzatioladi va bunda tok yo’nalishi qoplamalar zaryadlarining kamayishi yo’nalishida bo’ladi. Natijada qoplamalr orasidagi kuchlanish kamaya boradi va Om qonuniga ko’ra (57-§) o’tkazgichdagi tok kuchi kamayadi.Buhol har qanday elektrostatik maydon uchun umumiy: bunday maydon doim zaryadlarni potensiallar farqi kamayadigan qilib ko’chiradi.
O’zgarmas tok olish uchun elektr zanjiridagi zaryadlarga elektrostatik maydon kuchidan farq qiladigan qandaydir kuchlar ta’sir qilishi lozim. Bunday kuchlar chet kuchlar deb atalgan. Chet kuchlar paydo bo’ladigan har qanday qurilmani tok manbai deb ataymiz. Masalan, galvanik elementlar tok manbai bo’ladi.
Agar gidrostatik o’xshatishdan foydalanilsa, unda elektrostatik maydonni tutash idishlarda suyuqlik sathini tenglashtirilga intilayotgan og’irlik kuchiga o’xshatish mumkin; tok manbaini esa og’irlik kuchiga qarshi ishlayotgan va suyuqlik toki borligiga qaramay idishlardagi sathlar farqini tikayotgan nasos bilan taqqoslash mumkin.
Bizning hozirgi vazifamiz tok manbalarining miqdoriy xarakteristikalarini aniqlash va ular bilan zanjirdagi tok kuchi orasidagi bog’lanishni tushunib olishdir. Tok manbaini sifatida galvanik elementni olamiz, so’ngra olingan natijalarni har qanday manba uchun umumlashtiramiz. Bu masalarni tahlil qilishda termodinamikaning birinchi qonuniga (energiya saqlanishining umumiy qonuniga) asoslanamiz va yopiq tok zanjirida energiyalarning qanday o’zgarishlari ro’y berayotganini qarab chiqamiz.

65-§. O’zgarmas tokning ishi va quvvati.
Joul-Lens qonuni.
Zanjirning istalgan uchastkasida elektr tok ma’lum ish bajaradi. Zanjirning ixtiyoriy uchastkasi berilgan bo’lib, (90-rasm) uning uchlari orasida U kuchlanish mavjud bo’sin. Elektr kuchlanishnig ta’rifiga ko’ra (17-§) birlik zaryadni a va b nuqtalar orasida ko’chirishda bajarilgan ish U ga teng. Agar zanjir uchastkasida tok kuchi I ga teng bo’lsa, unda t vaqt ichida It zaryad o’tadi va bu uchastkada elektr tok bajargan ish quyidagiga teng bo’ladi:
A=UIt. (65.1)

90- rasm. Elektr tokening bajargan ishini hisoblash.

Bu ifoda har qanday holdagi o’zgarmas tok uchun, birinchi va ikkinchi sinf o’tkazgichlar, elektromotorlar va boshqalarni ulash mumkin bo’lgan zanjirning har qanday uchastkasi uchun o’rinli. Tokning quvvati, ya’ni vaqt birligida bajarilgan ish quyidagiga teng:

P=A/t=UI. (65.2)

(65.2) formuladan SI sistemasida kuchlanish birligini aniqlash uchun foydalaniladi. Kuchlanish birligi volt quyidagicha aniqlandi:

1 V = 1 W/A
Volt shunday kuchlanishki, quvvat 1 W bo’lganda elektr zanjirida kuchi 1 A bo’lgan o’zgarmas tok hosil qiladi.
Endi zanjir uchastkasi qo’zg’almas birinchi sinf o’tkazgichdan iborat deb hisoblaymiz. Unda o’tkazgichda ajraladigan issiqlikning hammasi ishga aylanadi. Agar o’tkazgich bir jinsli bo’lib, Om qonuniga bo’ysunsa (bunga barcha metallar va elektrolitlar kiradi), unda U = IR, bunda R­­–o’tkazgichning qarshiligi. Bu holda: