O’zgarmas elektr toki. Joul-Lents qonuni. Tarmoqlangan elektr zanjir sistemasi. Tarmoqlangan elektr zanjirni hisoblash. Tarmoqlangan zanjir uchun Kirxgof qoidalari

O’zgarmas elektr toki. Joul-Lents qonuni. Tarmoqlangan elektr zanjir sistemasi. Tarmoqlangan elektr zanjirni hisoblash. Tarmoqlangan zanjir uchun Kirxgof qoidalari.
Reja:

1. 
   Elektr o’tkazgichlar, dielektriklar va yarim o’tkazgichlar. Elektr toki mavjudligining shartlari.
   
2. 
   Elektr yurituvchi kuch. Zanjirning bir qismi va berk zanjir uchun Om qununi.
   
3. 
   Metallarning solishtirma o’tkazuvchanligi. Joul- Lens qonuni.
   
4. 
   Tarmoqlangan elektr zanjir sistemasi. Tarmoqlangan elektr zanjirni hisoblash. Tarmoqlangan zanjir uchun Kirxgof qoidalari
   

.
Tayanch so’z va iboralar: O’tkazgich, yarim o’tkazgich, dielektriklar, elektr toki, tok kuchi, tok zichligi, tashqi kuchlar, tok ta’siri, qarshilik, solishtirma qarshilik, kuchlanish. Tarmoqlangan elektr zanjiri, Kirxgof qonunlari, tokning ishi, quvvati.
O’tkazgichlardagi elektr toki. Elektr tokining mavjud bo’lish shartlari. Materiallar tarkibidagi zaryadlar tashuvchi zarrachalarning konsentratsiyasiga qarab 3 ga ajratiladi.
a) o’tkazuvchilar: bularga materiallar elektrolitlarni misol keltirish mumkin. Materiallarda zaryad tashuvchi zarrachalar ularning tarkibidagi erkin elektron bo’lib ularning konsentratsiyasi taxminan 10²² -10²³ sm^-3 ga tengdir.
b) yarim o’tkazgichlar: (misol qilib Gc, Mn, Si, In) bu konsentratsiya oddiy sharoitda 10¹², - 10¹³ sm^-3 ni tashkil etadi.
c) dielektriklarda (izomerlar: bularga chinni, shisha, slyuda, rezinani misol keltirish mumkin) erkin holatda zaryad tashuvchi zarrachalar bo’lmaydi yoki nihoyatda kam bo’ladi.
Zaryadlangan zarralarning tartibli harakatiga elektr toki deb ataladi.
Zaryadlangan jismni yerga ulaganda yerga ulovchi simda ham tok paydo bo’ladi. Bu tok juda qisqa vaqt davom etadi; zaryadlar juda tez yerga o’tib ketadi, jism zaryadsizlanadi va shunday qilib tokning hosil bo’lish sababi bo’lgan elektr maydoni yo’qoladi.
Tokning mavjud bo’lishi uchun) quyidagi uchta asosiy shart bajarilishi kerak:
1.Tok tashuvchi zarralarning mavjudligi (erkin elektronlar, musbat va manfiy ionlar). 2. Shu o’tkazgichning uchlarida potensiallar farqi bo’lishi . 3. Elektr tokining manbai mavjud bo’lishi kerak.
Berilgan C o’tkazgichda (1-rasm) zaryadlarning tartibli harakati ya’ni tok o’tib turishi uning uchlaridagi potensiallar bir biriga teng bo’lgunga qadar sodir bo’lib turadi. bo’lganda tok yo’qoladi.
O’tkazgichda uzoq vaqt tok o’tib turishi uchun bo’lishiga yo’l qo’ymaslik kerak. Yoki potensillar tengligini buzib turishi kerak. Buning uchun A dan B ga kelgan zaryadlarni shu vaqtning o’zida B dan A ga uzatib turishni ta’minlasak kifoya u vaqtda bo’lib turadi, bu esa C o’tkazgichdan elektr toki o’tib turishini ta’minlaydi.
A – qismidan B – qismga o’zi ko’chgan zaryad B dan A ga to’ppa to’g’ri o’zi ko’chmaydi. Buning uchun unga ma’lum bir kuch ta’sir etishi kerak. Bu kuchga tashqi kuch yoki begona kuch deyiladi.
Bunday kuch – berilgan doimiy tok manbai bo’ladi. Tashqi kuchlar – bular elektr kuchlari emas, masalan galvanik elementda tashqi yoki begona kuchlar ximiyaviy energiya hisobidan paydo bo’ladi; generatorlarda esa mexanik energiya hisobidan, fotoelementlarda nurlanish energiyasi hisobidan, atom batareyalarida, atom energiyasi hisobidan paydo bo’ladi.
Elektr toki yopiq zanjirni tashkil etadi. Kalitni ulaganda elektr toki hosil bo’ladi. Elektr toki mavjudlik vaqtida, umumiy holda ham musbat, ham manfiy zarrachalar harakat qiladi. Musbat zarralar bir tomonga harakat qilsa, manfiy zarralar ikkinchi tomonga yo’naladi. Tokning yo’nalishi sifatida manbaning musbat qutbidan manfiy qutbiga qarab yo’nalishi qabul qilingan.
Tokni harakterlovchi kattaliklar vaqt o’tishi bilan o’zgarmasa, bunday tok doimiy tok deyiladi.
Tok kuchi deb, o’tkazgichning ko’ndalang kesim yuzasidan vaqt birligi ichida o’tgan zaryad miqdoriga teng bo’lgan fizikaviy kattalikka aytiladi.
_{yoki I = q/S (1)}
XBT da (SI sistemasida) tok kuchi Amper (A) hisobida o’lchanadi. ; Tok kuchini ampermetr bilan o’lchaymiz. Ampermetr zanjirining ko’ndalang kesimidan vaqt birligi ichida o’tgan zaryadni o’lchaydi, shuning uchun u zanjirga ketma – ket ulanadi.
O’tkazgichning ko’ndalang kesimi yuzasi undan o’tayotgan o’tayotgan tok kuchiga ta’sir qiladi. Shuni hisobga olgan holda tok kuchi zichligi tushunchasi kiritilgan. Tok kuchining zichligi deb, o’tkazgichning birlik ko’ndalang kesimi yuzidan o’tgan tokning kuchiga miqdor jihatidan teng bo’lgan.kattalikka aytiladi.
J = I/S ( ) (2)
Nemis fizigi Drude tomonidan ishlab chiqilgan elektr tokining klassik electron nazariyasi bo’yicha agar tok tashuvchi zarralarning konsentratsiyasi n, zaryadi e, harakat tezligi υ bo’lsa, u holda dt vaqt intervalida S yuzadan oqib o’tuvchi zaryad miqdori
;
bundan tok kuchi:
(3)
Elektr tokining quyidagi ta’sirlari mavjud:
1. Tokning magnit ta’siri (eng asosiy ta’sir)
2. Tokning kimiyoviy ta’siri. Masalan, CuSO₄ eritmasiga ikkita ko’mir tayoqchani kiritib va elektronlarni tok manbaiga ulab, ma’lum vaqt tok o’tgandan keyin elektrodlarda modda ajralishini kuzatamiz. Bunday hodisa tokning kimiyoviy ta’siri tufayli yuzaga keladi (elektroliz hodisasi).
3. Tokning issiqlik ta’siri. Har qanday o’tkazgichdan elektr toki o’tganda uning qizishi kuzatiladi. Kundalik turmushda ishlatiladigan elektr pechlar, elektr dazmollar elektr choynaklar, va hokazolarning ishlashi elektr tokining issiqlik ta’siriga asoslangandir.
O’tkazgich uchlaridagi potensiallar ayirmasiga kuchlanish deyiladi.
(4)
Kuchlanishning o’lchov birligi
Boshqacha qilib aytganda, 1 Volt kuchlanish bu zaryadlarning bir nuqtadan ikkinchi nuqtaga 1 Kulon zaryadini ko’chirishda bir Joul ish bajarishni bildiradi.