ток көзі – болуы қажет.

Ток күші – өткізгіштің көлденең қимасынан бірлік уақытта өтетін зарядқа тең скалярлық физикалық шама. (9.1)

Токтың тығыздығы – зарядты бөлшектердің ретті орын ауыстыру бағытына перпендикуляр беттің бірлік ауданынан бірлік уақытта өтетін зарядқа тең векторлық физикалық шама.

. (9.2)

Ауданы еркін беттен өтетін ток күші:

(9.3)

мұндағы – ток тығыздығы векторының нормальға проекциясы. Интеграл беттің толық ауданымен анықталады.

1827 жылы неміс ғалымы Ом көптеген тәжірибелердің нәтижесінде мынадай қорытынды шығарды: тұрақты температурада өткізгіш ұштарындағы кернеудің ток шамасына қатынасы әр уақытта тұрақты болады.

(9.4)

Ом сонымен қатар, біртекті цилиндр тәрізді өткізгіштердің кедергісі оның ұзындығына тура пропорционал да, көлденең қимасына кері пропорционал болатынын көрсетті. (9.5)

ρ - өткізгіштің меншікті кедергісі, ал оған кері шама меншікті өткізгіштік деп аталды. γ = 1/ ρ (9.6)

Кедергінің температураға тәуелділігі – заттың ток өткізгіштік қабілеті химиялық табиғатымен қатар температураға да тәуелді. Бірінші текті өткізгіштердің кедергісі – таза металдардың – температураға тура пропорционал

, ,

мұндағы – өткізгіштің 0⁰С температурадағы кедергісі, –кедергінің температуралық коэффициенті (таза металдар үшін ). Кейбір өткізгіштердің кедергісі (сәйкесінше, меншікті кедергісі) белгілі бір төмен температурада (кризистік температура) күрт төмендейді, яғни зат абсолют өткізгішке айналады (асқын өткізгіштік).

---

Толық тізбек бөлігі үшін Ом заңы (9.7)

Ток тығыздығы J = I/S екенін және меншікті электр өтімділігін ескерсек, онда мынадай өрнек жазуға болады: (9.8)

Электрондардың кристалл торындағы иондармен әсерлесуі өткізгіштерде электр кедергісін тудырады. Өзара әсерлесу нәтижесінде электрон ешқандай соқтығыспай электр өрісінде еркін жүрген кезде алған кинетикалық энергия қорының біраз бөлігін торға береді. Осының салдарынан ондаған иондардың тербеліс амплитудасы артып, металдың температурасы өседі. Осы кездегі жылу өткізгіштіктен ток өткен кездегі біз айтқан Джоуль-Ленц заңындағы жылу мөлшері болып табылады. γ - өткізгіштік мынаған тең:

(9.9)

(9.8) - өрнек классикалық электрондық теория арқылы табылған Ом заңының дифференциал түрі. Ал Джоуль-Ленц заңының классикалық электрондық теория бойынша табылған дифференциал түрі:

(9.10)

Металдағы электр тогы– сыртқы электр өрісінің ықпалымен еркін электрондардың реттелген қозғалысы (электрондардың бағытты дрейфі немесе ретті ығуы) (9.1-сурет). Ток тығыздығы өткізгіштің бірлік көлденең ауданынан бірлік уақытта тасымалданатын барлық электрондардың зарядына тең:


9.1-сурет

мұндағы – электрондардың ретті қозғалысының орташа жылдамдығы, –өткізгіштік электрондарының концентрациясы.

ЭҚК көзі (кернеу көзі)– тізбекте табиғаты электрстатикалық емес күштердің жұмысы есебінен потенциалдар айырымын қамтамасыз ететін қондырғы.

Бөгде күштер – заряд тасушы бөлшектерге ықпал ететін табиғаты электрстатикалық емес ЭҚК көзінің күштері.

Электр қозғаушы күш (ЭҚК) – бірлік оң зарядты тасымалдауда бөгде күштердің атқаратын жұмысына тең физикалық шама:

. (9.11)

Бөгде күштердің тұйық тізбекте бірлік оң зарядты тасымалдау жұмысы:

---

, Осыдан: (9.12)

ЭҚК бөгде күштер өрісінің кернеулік векторының циркуляциясына тең болады.

Кернеу –ток көзі бар тізбектің бөлігінде электрстатикалық (кулондық) күштер мен бөгде күштердің бірлік оң Q₀ зарядты тізбек бойымен 1-нүктеден 2- нүктеге тасымалдау жұмысына тең шама:

(9.13)

Кернеу - потенциалдар айырымының жалпыланған ұғымы: тізбектің ток көзі жоқ бөлігінің шеттеріндегі потенциалдар айырымы кернеуге тең.

Джоуль-Ленц заңы:Қозғалмайтын өткізгіш бойымен уақыт ішінде ток өткенде элементар көлемде бөлінетін жылу токтың квадратына, электрлік кедергіге, токтың өткен уақытына тура пропорционал:

. (9.14)

Токтың меншікті жылулық қуаты – өткізгіштің бірлік көлемінде бірлік уақытта бөлінетін жылу мөлшері: .

Джоуль-Ленц заңыныңдифференциалдық түрдегі теңдеуі:

. (9.15)

Кирхгофтың бірінші ережесі(түйіндер ережесі):Түйінде тоғысатын ток күштерінің алгебралық қосындысы нөлге тең болады.

. (9.16)

Мысалы, 9.2-сурет бойынша: .

Бұл ереже электрлік зарядтардың сақталу заңына негізделген.

Кирхгофтың екінші ережесі (контурлар ережесі): тармақталған электр тізбегінің кез келген тұйық контурында оның бөліктеріндегі ток күштерінің сәйкес кедергілеріне көбейтіндісі контурдағы барлық ток көздерінің ЭҚК алгебралық қосындысына тең болады:

. (9.17)
Есептің шартына сәйкес тармақталған тізбекте біртекті және әртекті бөліктерден құралған бірнеше контур бөліп қарастырылады. 28-суретте келтірілген екі түйінді (a және d) сұлбада үш контурды бөліп қарасты-руға болады: abcd, adef және abcdef. Осы үш контурдың тек екеуі ғана тәуелсіз: abcd және adef. Тізбектің тәуелсіз түйіндері мен контурлары үшін Кирхгофтың ережелеріне сәйкес құрылған сызықты теңдеулер саны тармақтардағы токтардың санына тең болады.

---

9.2-сурет

Бірінші ереже бойынша a түйіні үшін: .

екінші ереже бойынша abcd контуры үшін: ,

екінші ереже бойынша adef контуры үшін:

.

Егер есептің жауабында қандай да бір бөліктегі ток күші теріс таңбамен шықса, осы бөліктегі токтың нақты бағыты болжанған бағытқа қарсы дегенді білдіреді.

Қайталау сұрақтары

1. 
   Электр тогы дегеніміз не? Ток күшін қалай табамыз?
   
2. 
   Өткізгіштердің кедергісі және олардың температураға тәуелділігі.
   
3. 
   Тізбек бөлігі үшін және тұйық тізбек үшін Ом заңы.
   
4. 
   Өткізгіштерді тізбектей және паралель қосу.
   
5. 
   Джоуль – Ленц заңын және дифференциал теңдеуін жаз.
   
6. 
   Ток көздерінің ЭҚК-ін қалай табамыз?
   
7. 
   Кирхгоф ережесін жаз.
   

---

Смотрите также файлы

• Результат попытки теста #.docx

• Сальбутамол 2 10 минута дейін созылатын тс артындаы ысып, басылатын ауырсынулар, белгілері болып табылады.docx

• Отчет о лабораторной работе 1 по общей теории связи измерение параметров детерминированных сигналов.docx

• Уголовная ответственность за экологические преступления.docx

• Отчет о лабораторной работе 2 по общей теории связи дискретизация и восстановление непрерывного сигнала.docx