☰ Mundarija · Fizika

Elektr o‘tkazuvchanlik va Om qonuni

Darslar 35 · 1 ta dars · N. Sh. Turdiyev, K. A. Tursunmetov, A. G. Ganiyev, K. T. Suyarov, J. E. Usarov, A. K. Avliyoqulov. Fizika 10-sinf, 1-nashr. «Niso Poligraf» nashriyoti, Toshkent, 2017
35

Elektr o‘tkazuvchanlik. Tok kuchining kuchlanishga bog‘liqligi

Darslik: 132–135-betlar
MaqsadElektr o‘tkazuvchanlik, Om qonuni, solishtirma qarshilik va volt-amper xarakteristikani metallarning elektron nazariyasi asosida tushunish hamda masalalarda qo‘llash.
Yangi so‘zlar
elektr o‘tkazuvchanlik · electrical conductivitysolishtirma qarshilik · resistivityvolt-amper xarakteristika (VAX) · current–voltage characteristicerkin elektronlar · free electrons
Tushuntirish

Elektr qarshiligiga teskari kattalik elektr o‘tkazuvchanlik γ = 1/R, birligi 1 Siemens = 1 S = 1/Ω. Metallarda tok erkin elektronlarning tartibli harakatidan hosil bo‘lishini Styuart va Tolmen tajribasi (1916) tasdiqladi: ular aniqlagan tok tashuvchilarning solishtirma zaryadi elektronnikiga mos keldi. Drude–Lorens nazariyasiga ko‘ra metall kristall panjara ionlari va ular orasida gaz kabi tartibsiz harakatlanuvchi erkin elektronlardan iborat (misda n ≈ 8,5·10²⁸ m⁻³). Tashqi maydon yo‘qda tok nol; maydon qo‘yilsa, elektronlar tartibli harakat qiladi va ionlar bilan to‘qnashib, qarshilik hosil qiladi. Zanjir qismi uchun Om qonuni (G. Om, XIX asr boshi): I = U/R = γU. O‘tkazgich qarshiligi R = ρl/S, bunda ρ – solishtirma qarshilik (Ω·m), l – uzunlik, S – ko‘ndalang kesim yuzi. Tok kuchining kuchlanishga bog‘lanish grafigi – VAX; metall uchun o‘zgarmas temperaturada u to‘g‘ri chiziq. Kumush eng yaxshi o‘tkazgich; amalda mis (γ ≈ 58 MS/m) va alyuminiy (≈ 36 MS/m) ishlatiladi; nixrom kabi qotishmalardan isitgich spirallari yasaladi. Elektrolitlarda temperatura ortsa o‘tkazuvchanlik ortadi (metallarda qarshilik ortadi).

Namunalar
Mis sim: ρ = 1,7·10⁻⁸ Ω·m, l = 100 m, S = 1,7 mm² = 1,7·10⁻⁶ m²: R = ρl/S = 1,7·10⁻⁸·100/1,7·10⁻⁶ = 1 Ω; 12 V da I = 12 A, o‘tkazuvchanlik γ = 1/R = 1 S.
Iste’molchi uchun VAX da U = 6 V da I = 1,5 A, U = 12 V da I = 3 A: nisbat U/I = 4 Ω ikkala holda ham bir xil – chiziqli element (Om qonuni bajariladi). Uzunligi 2 marta ortgan sim qarshiligi ham 2 marta ortadi: 8 Ω.
Sinfda faoliyat

Faqat hisob bilan (elektr tarmog‘i bilan tajriba o‘tkazilmaydi): daftaringizda U va I qiymatlari jadvalini tuzib, VAX chizing va qarshilikni U/I dan toping; ikki xil sim uchun chiziqlarni solishtiring.

Mashq
1
Om qonunini zanjir qismi uchun yozing va o‘tkazuvchanlik bilan bog‘lang.
2
U = 24 V, R = 6 Ω. Tok kuchi necha A?
3
R = ρl/S: ρ = 0,4·10⁻⁶ Ω·m (nixrom), l = 5 m, S = 1·10⁻⁶ m². R necha Ω?
4
Nima uchun isitgich spirali nixromdan yasaladi?