Тұрақты ток заңдары

Кіріспе

Электр тогы деп электр зарядтарының реттелген қозғалысын айтады.
Өткiзгiштегi оң зарядталған бөлшектердiң қозғалыс бағыты электр тогының бағыты ретiнде алынады.
Ток күшi деп аталатын скалярлық шама I электр тогының сандық сипаттамасы болады. Өткiзгiштiң көлденең қимасы арқылы бiр уақыт аралығында тасымалданатын заряд мөлшерiн ток күшi дейдi. Егер өткiзгiштiң көлденең қимасы арқылы Δt уақыт аралығында Δq заряды тасымалданса, ток күшi тең болады.
Халықаралық бiрлiктер жүйесiнде СИ ток күшi ампермен (1 А) өлшенедi. Ол француз ғалымы Андре Мари Ампердiң атымен аталады.
Өткiзгiштегi ток күшiнiң ток тасушылар концентрациясына n, олардың бағытталған қозғалысының жылдамдығына v, өткiзгiштiң қимасының ауданына S және әрбiр ток тасушының тасымалдаған зарядына q тәуелдiлiгi мынадай болады:
I = qnvS.
Немiс физигi Георг Ом ток күшi тiзбектiң бөлiгiндегi кернеуге тура пропорционал екенiн тапты:
I~U .

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым министірлігі

Реферат

Тақырыбы: Тұрақты ток заңдары

Мазмұны

1. Электр тогы. Тiзбектiң бөлiгi үшiн Ом заңы. Кедергi

2. Өткiзгiштердi тiзбектей және параллель қосу. Өткiзгiштiң меншiктi
кедергiсi

3. Электр қозғаушы күш. Тұйық тiзбек үшiн Ом заңы

4. Ток көзiнiң ЭҚК-i және оның iшкi кедергiсi

5. Ток көзiнiң пайдалы әрекет коэффициентi (ПӘК). ПӘК-тың сыртқы жүкке
тәуелдiлiгi.

Түсiнiктеме сөздiк

Тұрақты ток заңдары

1 Электр тогы. Тiзбектiң бөлiгi үшiн Ом заңы. Кедергi

Электр тогы деп электр зарядтарының реттелген қозғалысын айтады.
Өткiзгiштегi оң зарядталған бөлшектердiң қозғалыс бағыты электр тогының
бағыты ретiнде алынады.
Ток күшi деп аталатын скалярлық шама I электр тогының сандық сипаттамасы
болады. Өткiзгiштiң көлденең қимасы арқылы бiр уақыт аралығында
тасымалданатын заряд мөлшерiн ток күшi дейдi. Егер өткiзгiштiң көлденең
қимасы арқылы Δt уақыт аралығында Δq заряды тасымалданса, ток күшi
(5.1)
тең болады.
Халықаралық бiрлiктер жүйесiнде СИ ток күшi ампермен (1 А) өлшенедi. Ол
француз ғалымы Андре Мари Ампердiң атымен аталады.
Өткiзгiштегi ток күшiнiң ток тасушылар концентрациясына n, олардың
бағытталған қозғалысының жылдамдығына v, өткiзгiштiң қимасының ауданына S
және әрбiр ток тасушының тасымалдаған зарядына q тәуелдiлiгi мынадай
болады:
I = qnvS. (5.2)
Немiс физигi Георг Ом ток күшi тiзбектiң бөлiгiндегi кернеуге тура
пропорционал екенiн тапты:
I~U .
Ол өткiзгiштi басқа өткiзгiшпен ауыстырғанда тiзбектегi кернеу дәл сондай,
ал ток күшi өзгеше болатынын байқады. Демек, әр түрлi өткiзгiштер
тiзбектегi ток күшiн әр түрлi шектейдi. Тәжiрибелер нәтижелерiн
математикаша былай жазуға болады:
немесе , (5.3)
мұндағы -пропорционал коэффициентi, ол өткiзгiштердiң қасиетiне
тәуелдi. Өткiзгiштiң тiзбектегi ток күшiн шектеу қасиетiн сипаттайтын шама
кедергi деп аталады. Еркiн электрондардың кристалл торының иондарымен
соқтығысуы өткiзгiш кедергiсiне себеп болады.
(5.3) өрнегi бойынша, ток күшi тiзбек бөлшегiндегi кернеуге тура
пропорционал және сол бөлшектiң кедергiсiне керi пропорционал болады (5.1
сурет):
(5.3) формула тiзбектiң бөлiгi үшiн Ом заңын өрнектейдi [Видеоматериал].
Ом заңы бойынша өткiзгiш кедергiсi өткiзгiштiң ұштарындағы кернеудiң ток
күшiне қатынасына тең:
. (5.4)
5.1-сурет
Халықаралық бiрлiктер жүйесiнде СИ кедергi оммен (1 Ом) өлшенедi:
.

2 Өткiзгiштердi тiзбектей және параллель қосу. Өткiзгiштiң меншiктi
кедергiсi

Энергия ток көзiнен тұтынушы құрылғыларға (электр шамына, двигательге және
т.б.) ток өткiзгiш сымдар арқылы жеткiзiледi. Өткiзгiштер тiзбектей және
параллель қосылуы мүмкiн.
Өткiзгiштер тiзбектей қосу: Барлық өткiзгiштер тiзбекке бiрiнен кейiн бiрi
тiзiлiп қосылады (5.2 сурет).

5.2-сурет

Өткiзгiштер тiзбектей қосылғанда:
а) барлық өткiзгiштердегi ток күшi бiрдей
, (5.5)
б) тiзбектегi кернеу бөлiктер кернеулерiнiң қосындысына тең
, (5.6)
в) өткiзгiштердегi кернеу олардың кедергiлерiне тура пропорционал
, (5.7)
г) тiзбектей қосылған n өткiзгiштердiң толық кедергiсi бөлiктердiң
кедергiлерiнiң қосындысына тең:
. (5.8)
Өткiзгiштер параллель қосу (5.3 сурет).

5.3-сурет

Өткiзгiштер параллель қосылғанда:
а) тарамдалмаған бөлiктегi ток күшi тарамдалған бөлiктердегi ток күштерiнiң
қосындысына тең
, (5.9)
б) параллель қосылған тiзбек бөлiктерiндегi кернеулер бiрдей
, (5.10)
в) тарамдалған тiзбектiң бөлiктерiндегi ток күштерi олардың кедергiлерiне
керi пропорционал
күштерi олардың кедергiлерiне керi пропорционал
. (5.11)

5.4-сурет

Өткiзгiштiң кедергiсi оның материалына және геометриялық өлшемдерiне
тәуелдi. Ұзындығы l және көлденең қимасының ауданы S болатын өткiзгiштiң
кедергiсi мынаған тең (5.4 сурет):
, (5.12)
мұндағы ρ -өткiзгiштiң меншiктi кедергiсi. Меншiктi кедергiнiң сандық мәнi
берiлген материaлдан жасалған ұзындығы 1 метр және көлденең қимасының
ауданы 1 м2 болатын цилиндiрлiк өткiзгiштiң кедергiсiне тең.

3 Электр қозғаушы күш. Тұйық тiзбек үшiн Ом заңы

Қарама-қарсы таңбалы зарядтар тасыйтын екi ток өткiзетiн денелердi алайық.
Егер осы денелердi өткiзгiш арқылы қоссақ, сол зарядтардың электр өрiсiнiң
әсерiнен өткiзгiште электр тогы пайда болады (5.5 сурет). Бiрақ бұл ток өте
қысқа уақыт болады. Екi дене арасындағы электр өрiсi әлсiзденедi де, ақыр
аяғында денелердiң потенциалдары теңесуiнiң нәтижесiнде жоқ болады.

5.5-сурет

Ток тұрақты болуы үшiн өткiзгiштiң ұштарындағы потенциалдардың айырымы
тұрақты болуы қажет, яғни өткiзгiште өзгермейтiн электр өрiсi болуы керек.
Ол үшiн денелердiң зарядтарға әсер ететiн электростатикалық күшiнiң
бағытына қарама-қарсы бағытта зарядтарды бiр денеден екiншi денеге
тасымалдайтын ерекше құрылғы – ток көзi керек. Мұндай құрылғыда зарядтарға,
электр күштерден басқа тегi электрлiк емес күштер әсер ету тиiс (5.5
сурет). Мұндай күштердi бөгде күштер дейдi.

5.6-сурет

Тұйық контурдағы электр қозғаушы күш (қысқаша ЭҚК) зарядты контурдың
бойымен орын ауыстыруындағы бөгде күштердiң жұмысының сол зарядқа қатынасын
анықтайды:
. (5.13)
Толық тiзбек үшiн Ом заңы. ЭҚК-i ε, кедергiсi r (iшкi кедергi) ток көзiнен
кедергiсi R болатын сыртқы тiзбек бөлiгiнен ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.