Тақырып. «Тұрақты электр тогының» проблемаларын шешу.
DC тізбектеріндегі Ом заңын қолдану мәселелерін шешу әдістерін қарастырыңыз;
Күрделі тармақталған тұрақты ток тізбектерін есептеу үшін Кирхгоф ережелерінің қолдану мысалдарын көрсету.
Жұмыспен қамту курсы
Сабақты жүргізу барысында бірқатар күрделі мәселелерді қарастырып, олардың бірнеше күрделі мәселелерін шешуге болады.
Тікелей ток заңдарында мәселелерді шешкен кезде, сіз электр тізбегін салуыңыз және резисторлар, ағымдық көздер мен конденсаторлардың қалай байланысқанын талдаңыз. Егер тізбектің нүктелері бірдей потенциалға ие болса, олар өзара байланысуы мүмкін.
Одан кейін тізбектің жекелеген бөліктерінің немесе схеманың кедергісінің кедергісін есептеңіз және схеманың немесе тұйық тізбектің Ом заңын қолданыңыз. Егер конденсатордағы конденсатор қосылған болса, онда ток жоқ. Егер резистор конденсаторға параллель қосылған болса, резистордың және конденсатордың кернеуі бірдей.
Күрделі тармақталған тізбектерді есептеу Кирхгоф ережелерімен жүзеге асырылады. Мұны істеу үшін тізбектің барлық бөліктерінде ағымның бағытын еріксіз таңдаңыз. Олар қарапайым тұйық тізбектерге күрделі тізбекті бұзады, схеманың өту бағытын өз еркімен таңдайды.
«Плюс» және «минус» белгілерін таңдау ережелерін ескере отырып, Кирхгоф ережелеріне сәйкес теңдеулер жүйесін қалыптастырыңыз.
Электр энергиясын энергияны консервациялау және трансформациялау туралы заңның жылу және механикалық пайдалануына айналу мәселелерін шешу.
Сапалы тапсырмалар
1. Жеті жарым бұрылыста тұратын жалаң сым байланысы сымның ұштары бекітілген екі шегелердің арасында созылады. Шегелерді құрылғыға қосу арқылы тізбектің тырнақтар арасындағы қарсылығын өлшеді. Егер шегелерге бекітілген ұштарын қалдырсаңыз, бұл қарсылықтың қанша рет өзгеретінін анықтаңыз.
2. Бес ұқсас реакция суретте көрсетілген схемаға сәйкес енгізілген. 1. Егер K пернесін жауып отырсаңыз оң жақ жоғарғы спиральдың жарқырауы қалай өзгереді?
3. Төменгі потенциалдан жоғары деңгейге дейін токтар ағуы мүмкін бе?
4. Трамвай сымы жерге құлап, жатыр. Жүргізуші аяқ киімдегі адам оған кішігірім қадамдармен жүре алады. Үлкен қадамдар жасау өте қауіпті. Неліктен?
5. Шамның кернеуі кернеуден асатын желідегі шамды қосу үшін, суретте көрсетілген диаграммалардың бірін пайдалануға болады. 2. Егер әрбір жағдайда қалыпты тәртіпте жұмыс істейтін болса, осы схемалардың қайсысы тиімдірек болады?
6-суретте. 3 қарсылықты өлшеудің екі схемасы көрсетілген. Олардың қайсысы өлшенген кедергі болған кезде артық болуы керек: а) үлкен; б) аз?
7. Толық ыстықта қарсылықтары бар екі шам r және R., және R\u003e r , электр қозғалтқыш күші көзіне қосылыңыз. Екі шамда вольфрам талшықтары бар. Қандай лампалардың қайсысы серияға қосылғанда жарқырайды? Параллель байланысы бар ма?
8. Рождестволық шыршалардың гүлдері серияға қосылған және қала желісінен қуатталған 40 шамдан дайындалады. Бір шамды жағып болған соң, қалған 39 шам шамдар қайтадан қосылған және қаланың ағымдағы желісіне қосылған. Бұл жағдайда бөлме жарқырайды: 40 шырақ немесе 39-да болғанда?
9. Қандай вольтметрді оқу үлкен (4-сурет)? Неліктен?
10. Ағым сәл қыздырылған болат сым арқылы өтеді. Егер сымның бір бөлігі оны суға батырып, салқындаса, басқа бөлігі көп қызады. Неліктен? (Сымның ұштарындағы потенциалды айырмашылық тұрақты сақталады).
11. Бірдей ұзындықтағы, бірақ әртүрлі секциядағы екі болат сым бір-бірімен параллель қосылған және электр өрісінің желісіне қосылған. Олардың қайсысына көбірек қызу бөлінеді?
Есептеу проблемаларын шешу мысалдары
1-міндет. Мыс сымының бөлімі бойынша S = 1 мм 2 ток күші арқылы Мен = 10 мА. Электрөткізудің орташа жылдамдығын электр өткізгіште өткізіп, егер әрбір мыс атомы үшін бір өткізгіштік электрон бар деп ойласақ. Мыстан жасалған мыс массасы A = 63,6 г / моль, мыс тығыздығы = 8,9 г / см3.
Шешім:
Ұстарадағы ток өткізгіштің көлденең қимасы арқылы бірлік уақытына келетін зарядқа тең болады
мұнда n - электрондардың концентрациясы q - бір электронның заряды, v - реттелген қозғалыстың орташа жылдамдығы, S - өткізгіштің көлденең қимасы. Оның (1) электрондардың реттелген қозғалысының орташа жылдамдығына келесі өрнек аламыз:
Себебі әрбір мыс атомы үшін бір өткізгіш электрон бар, электрондардың концентрациясы мыс атомдарының концентрациясына тең болады. Демек, электрондардың концентрациясы мысның тығыздығына байланысты болады
мұнда м - бір атомның массасы.
мұнда N a - Авогадро нөмірі. Подставляя (4) в (3), біз аламыз:
Сонда электрондардың реттелген қозғалыс жылдамдығы келесідей болады:
Жауап:
2-міндет. Суретте көрсетілгендей диаграммада. 5, перне жабылғаннан кейінгі бірінші сәтте аккумулятор арқылы ағатын ток күшін анықтаңыз Кімге; ұзақ уақыт өткеннен кейін. Схемалық элементтердің параметрлері және көздің ішкі кедергісі r берілген.
Шешім:
Бірінші сәтте конденсаторлар зарядталмайды, және Ом заңына сәйкес тізбектегі ток, тең болады
Тұрақты күйде кедергілер арқылы ток ағып тұрады. R. 1 және R. 3 және ағымдағы күш тең болады
Жауап: 
3-міндет. Амплитер суретте көрсетілген схемада не көрсететінін біліңіз. 6?
Шешім:
Көзден ағып жатқан ағынды табыңыз. Ампермердің кедергісі өте аз деп есептейміз. Содан кейін электр схемасын күріш. 7. Содан кейін барлық тізбектің қарсылығын табу оңай. Қарсылық R. 1 және R. 3 параллель қосылған, сондықтан сюжеттің кедергісі Күн тең болады
Тұрақтылығы бар тізбектің жалпы қарсылығы R. 1 , R. 2 және R. 3 тең болады
Содан кейін тұтас тізбектің жалпы қарсылығы келесідей анықталады:
Толық тізбек үшін Ом заңына сәйкес көзі арқылы ағып жатқан ток тең болады
бұл көздің электр қозғалтқыш күші.
Суреттен көрініп тұрғандай. 6, көзден шығатын ток қарсылық арқылы ағып жатқан ағымдар сомасына тең R. 1 және ампермер Мен A:
Күрішке қайта оралыңыз. 7. Өйткені R. 123 = R. 4, содан кейін нүктесінде A ағымдағы Мен 0 тең екі бөлікке бөлінген. Резистор арқылы R. 2 қолданыстағы күші бар Мен 2 = 2А. Бұл жерде Ин ағымдағы Мен 2 қайтадан резисторлар арасында тең бөлінді R. 1 және R. 3 және резистор арқылы R. 1 ток күші бойынша өтеді Мен 1 = 1А.
Бұл жерде С жаза алады Мен 0 = Мен 1 + Мен А. Бұл жерден
Жауап:
4-міндет. Суретте көрсетілген электр тізбегі. 8. Вольтметр кедергісі бар кедергіге параллель қосылған R. 1 = 0.4 Ом, шоу U 1 = 34,8 В. Қоректену көзінің кернеуі тұрақты және теңдестірілген сақталады U = 100 В ток кедергісі арқылы кедергі арқылы ағымдағы ток вольтметрінің коэффициентін анықтаңыз R. 2 = 0.6 Ом.
Шешім:
Резистен кернеу R. 2 тең болады U - U 1 және тізбектің біртекті бөлімі үшін Ом заңына сәйкес осы резистор арқылы ағып жатқан ток,
мұнда I 1 - кедергісі бар резистор арқылы ағып жатқан ток R. 1, және Мен V - вольтметр арқылы ток болып табылады. Бұл жерден
Жауап: 
5-міндет. Бірнеше ағымдық көздер фиг. 9. Айнаққа енгізілген мінсіз ампермер мен вольтметрдің көрсеткіштері қандай? Қосылу сымдарының кедергісі ескерілмейді.
Шешім:
1-мысал. Біз барлық көздер бірдей, яғни оларда бірдей электр қозғалтқыш күші мен ішкі қарсылыққа ие деп есептейміз r. Көздер саны болсын n. Одан кейін Ом заңын жабық тұйықталу үшін қолданамыз:
Бұл ампермер оқу болады. Ом заңында тізбектің біркелкі емес бөлігінен вольтметрдің оқуы керек
2-оқиға. Барлық көздер әртүрлі. Содан кейін ампермер ток көрсетеді
Әлбетте, осы жағдайда оқылатын вольтметр
Жауап: егер барлық ағымдағы көздер бірдей болса, онда 
егер ағымдағы көздердің электр қозғалтқыш күштері әртүрлі болса 
6-міндет. Конденсаторлар арқылы конденсатордың кернеуін табыңыз. С 1 және С 2-суретте көрсетілген схемада. 10, егер қысқа тұйықталу кезінде, көзден өтетін ток ұлғайғаны белгілі болса n рет С 1 , С 2 белгілі.
Шешім:
Резистор арқылы кернеу конденсаторларға параллель қосылған,
мұнда U 1 және U 2 - бірінші және екінші конденсаторлардағы кернеу тиісінше. Конденсаторлар серияға қосылады, сондықтан олардың зарядтары бірдей болады.
Теңдеулерді (5) және (6) бірге шешу кезінде біз:
(7)
Конденсаторлар арқылы ағымдардың ағымы жоқ, сондықтан Омның осы схема туралы заңы келесідей жазылады:
мұнда r - көздің ішкі кедергісі, Мен - көзі және резистор арқылы ағып жатқан ток. Ом заңына сәйкес тізбектің біртекті бөлігіне сәйкес резистор арқылы кернеудің төмендеуі,
Қысқа тұйықталу тоғы сәйкес келеді R. = 0, яғни
Мәселенің жағдайына сәйкес
Мәнін ауыстыру Мен және Мен 0 қатынасында соңғы қатынаста болады:
Бұл жерден R. = r(n -1). Мәнін ауыстыру R. (8), біз аламыз
Мен (9) ішінен I дегенді алмастырғаннан кейін:
Табылған мәнді ауыстыру U (7), біз:
Жауап:
7-міндет. Сұйық диэлектрик тегіс конденсатордың пластиналары арасында орналасады (11-сурет). с. Плиталар электр қозғалтқыш күші мен қарсылығын тұрақты ток көзімен қатарластырылады R.. Электр тізбегіндегі ток анықтаңыз. Плитаның ені lолардың арасындағы қашықтық dДиэлектриктің диэлектрлік константасы.
Шешім:
Кез-келген нүктеде сұйықтықтың ішінара толтырылған конденсатордың екі конденсатордың ауасы, параллель қосылған сұйықтықпен толтырылуы ретінде қарастыруға болады. Параллельді қосылатын конденсаторлардың сыйымдылығы олардың конденсаторларының жиынтығына тең. Плитаның биіктігі әр екінші бөлігінде с Диэлектриктерден босатылған. Бұл сыйымдылықтың өзгеруіне әкеледі
(10)
Содан кейін зарядтау конденсатордың пластиналарынан ағып кетеді және ток күші бар тізбекте ағып кетеді
Конденсаторлық пластиналар арасындағы кернеу өзгермейтіндіктен, бірлік уақытына арналған конденсаторлық тақталардағы зарядтың өзгеруі тең болады
(12)
Содан кейін (12) ауыстырудан кейін біз:
яғни тізбектегі ток тең болады
(13)
Конденсаторлық плиталардағы кернеу толық тізбек үшін Ом заңынан анықталады.
Мәнін ауыстыру U в (13), біз ағымдағы күшіне келесі өрнек:
Жауап:
8-міндет. Диаграммада күріш. 12 1 = 2 В, 2 = 4 В, 3 = 6 В, R. 1 = 4 Ом, R. 2 = 6 ом, R. 3 = 8 Ом. Барлық аймақтардағы ток күшін анықтаңыз.
Шешім:
Біз Кирхгоф ережесін қолданамыз. Тоқтар бағытын орнатыңыз Мен 1 , Мен 2 , Мен 3 Тәуелсіз тізбектер ретінде 1 және 3 тоқ көздерінен тұратын үлкен циклды және 1 және 2 көздері бар кішкене циклды таңдаңыз. Контурларды сағат тілімен бұрамыз (Cурет 13). Сонан соң келесі теңдеулер жүйесін жасай аласыз:
Тоқтардағы теңдеулер жүйесін шешу үшін келесі мәндерді аламыз:
Минус белгісі ағымдағы мәнді білдіреді Мен 1 таңдалғанға қарама-қарсы бағытта ағылады.
Жауап: 
9-міндет. Батареяның электр қозғалтқыш күші = 16 В, ішкі қарсылық r = 3 Ом. Электр қуатын шығаратыны белгілі болса, тізбектің сыртқы бөлігінің кедергісін табыңыз R. = 16 Вт. Тиімділікті анықтаңыз батареялар.
Шешім:
Сыртқы қарсылық болса R.ол пайдалы қуат бөледі P = I 2 R. Электр тізбегіндегі ток күшін толық тізбек үшін Ом заңынан табуға болады:
Соңғы өрнек белгісіз белгісі бар шаршы теңдеу ретінде қайта жазылуы мүмкін R.:
Бұл теңдеудің шешімі:
Алынған ерітіндідегі сандарды алмастырамыз R. 1 = 1 ом; R. 2 = 9 Ом. Бұл екі қарсылық мәні тиімділікке сәйкес келеді:
Жауап:
10-міндет. Бірдей қимасы бар екі қатарлы байланыс өткізгіштер арқылы Sбірақ әртүрлі арнайы кедергілер 1 және 2 (2\u003e 1), ток күші арқылы күшейеді Мен (Cурет 14). Жолсеріктердің интерфейсінде пайда болатын бетінің зарядының белгісін және шамасын анықтаңыз.
Шешім:
Гаусс теоремасын электр өрістеріне қолданамыз. Электр өрісінің қарқындылығы векторының ағынын есептейтін ерікті жабық бет ретінде біз бүйір беті өткізгіштің бетіне сәйкес келетін цилиндрлік бетті таңдаймыз (Cурет 15). Электрөткізгіштің электрлік өрісіндегі беріктігі векторлар цилиндрдің бүйір бетіне параллель болып табылады, сондықтан тек цилиндр бетінің негіздерінен ағып, вектордың қарқындылығына әсер етеді. Әрбір өткізгіш электрлік бейтарап болғандықтан, тек осы беттің ішіндегі заряд төлемейді. q өткізгіштер интерфейсінде. Сондықтан Гаусс теоремасы келесідей жазылған: 
2. Электромотор күшіне параллель қосылған екі бірдей элементтерден тұратын аккумулятор = 2 В кедергісі бар резистор арқылы жабылады R. = 1.4 Ом (сурет 16). Элементтердің ішкі қарсылығы r 1 = 1 ом және r 2 = 1,5 Ом. Тоқтарды табу Мен 1 , Мен 2 , Ментізбектегі ағым.
Жауап:
3. Кедергісі бар екі тұтынушы R. 1 және R. 2, тұрақты ток желісіне параллель қосылады, екіншісі - қатарда. Қандай жағдайларда желіден тұтынылатын қуат көп болады?
Жауап:
4. Резистор мен конденсаторлар электр қозғалтқыш күші көздерімен серияға қосылады, ал конденсаторлық тақталардағы заряд q 1 = 610 -4 Cl. Егер резистор мен конденсатордың параллельде электр қозғалтқыш күші көзіне жалғануы болса, онда конденсаторлық тақталардағы заряд q. Кедергісі бар резисторда қанша жылу шығарылады R. кілтті жабудан кейін Кімге? Көздің ішкі қарсылығын ескермеу керек.
Жауап:
8. Сым ұзындығындағы жалпы электронды серпін табыңыз l = 1000 м, ол арқылы ток күші арқылы өтеді Мен = 70 А
Жауап:
9. Қосымша кернеу қанша рет (шунттау) вольтметрдің кедергісінен артық болуы керек, сондықтан бұл вольтметр кернеуді өлшеуге мүмкіндік береді. n = Ол 10 есе артық, ол үшін арналған?
Жауап: в (n - 1) рет
10. Электрондық сәуле әлеуетті айырмашылықты тездетеді U = 1000 В және металл пластинаға түсіп, толық сіңіріледі. Бұл жағдайда пластина мен «жерге» арасындағы қосылған микроағазытқыш токты көрсетеді Мен = 10 -3 А (сурет 20). Егер пластинаның бастапқы температурасы болса, электронды пучка жұтып қойғаннан кейін металл пластинаның температурасын анықтаңыз Т 0 = 300 К. Металл табақтың жылу сыйымдылығы С = 10 J / K, сәуленің ұзақтығы t = 100 с. Пластинадағы барлық жылу оны қыздыру деп есептеледі.
Жауап: 
1. Э.И., Кудратриев А.С. Физика Т. 2. Электродинамика. - М .: Физматлит: базалық білім зертханасы; Невский диалектісі, 2001. - 11-82 бет.
2. Белолипецкий С.Н., Эркович О.С., Казаковцева В.А. және басқалар. - М .: Физматлит, 2005. - 123-142 бет.
3. Готовцев В.В. Электр энергиясындағы ең жақсы тапсырмалар. - M; Ростов н / с: «Март» баспа орталығы, 2004. - 59-116 бет.
Физика: Металдардың электрондық өткізгіштігі
Металды өткізгіштерден бастайық. Осы өткізгіштердің ағымдағы кернеу сипаттамасы бізге белгілі, бірақ молекулалық кинетикалық теория тұрғысынан оның түсіндірмесі туралы ештеңе айтылмаған.
Металлдарда тегін заряд тасымалдаушылар электрондар болып табылады. Олардың концентрациясы жоғары - шамамен 10 28 1 / м 3. Бұл электрондар таңдамалы термиялық қозғалысқа қатысады. Электр өрісінің әсерінен олар орташа жылдамдығы 10 -4 м / с болатын тәртіппен қозғала бастайды.
Металдардағы еркін электрондардың бар екендігін эксперименттік дәлелдеу. Металлдардың өткізгіштігі еркін электрондардың қозғалысына байланысты екендігін эксперименталдық дәлелдер LI Mandelstam және ND Papaleksi (1913), Б. Стюарт және Р. Толманның (1916) эксперименттерінде берілген. Мына эксперименттердің схемасы келесідей.
Бұранданы сымға айналдырып, оның ұштары бір-бірінен оқшауланған екі металл дискке күріш .16.1). Гальванометр жылжымалы контактілер көмегімен дискілердің шеттеріне қосылады.
Бұрандалы айналу жылдамдығына айналады, содан кейін бірден тоқтатылады. Бұрандан кейін бірден тоқтап тұрғанда, зарядталған зарядталған бөлшектер инерция арқылы өткізгішке қатысты біраз уақыт жүреді, сондықтан катушта электр тогы пайда болады. Өткізгіштің кедергісі, зарядталған бөлшектердің бәсеңдеуі және ток тоқтайтын бөлшектердің реттелген қозғалысы арқасында шамалы уақыт бар.
Осы тәжірибедегі ток көзі теріс зарядталған бөлшектердің қозғалысы арқылы пайда болғанын білдіреді. Бұл жағдайда тасымалданатын заряд ағымдарды массаға дейін құрайтын бөлшектердің зарядының қатынасына пропорционалды. | q | / м. Сондықтан, тізбектегі тоқтың бар болуы кезінде гальванометр арқылы өтетін зарядты өлшеу арқылы осы коэффициентті анықтау мүмкін болды. Бұл 1,8 10 11 C / кг болды. Бұл мән электрондық зарядтың массасына қатынасына сәйкес келді е / мбұрын басқа тәжірибелерден табылған.
Металлдағы электрондардың қозғалысы. Электр өрісі электр өрісінен әсер ететін күш әсерінен белгілі бір қозғалыс жылдамдығын алады. Бұл жылдамдық уақыт өткен сайын артып кетпейді, өйткені кристалдық тордың иондары соқтығысып, электрондар қозғалыс бағытын жоғалтады, содан кейін тағы да электр өрісінің әсерінен олар бағытты қозғала бастайды. Нәтижесінде, электрондардың реттелген қозғалысының орташа жылдамдығы өткізгіштің электр өрісінің беріктігіне пропорционалды. v ~ E сондықтан өткізгіштің ұштарындағы потенциалдық айырмашылық, өйткені 
мұнда l - өткізгіш ұзындығы.
Электрөткізгіштегі ток күші бөлшектердің реттелген қозғалыс жылдамдығына пропорционалды (формуланы қараңыз (15.2)). Сондықтан, ток күші өткізгіштің ұштарындағы потенциалдық айырмашылыққа барабар: Мен~U. Бұл ohm заңын сапалы түсіндіру металдардың өткізгіштігінің электрондық теориясына негізделген.
Классикалық механика заңдарына негізделген металлдағы электрондардың қозғалысының қанағаттанарлық сандық теориясын құру мүмкін емес. Металлдағы электрондардың қозғалысы үшін жағдай Ньютон классикалық механикасы бұл қозғалыс сипаттамасына қолданылмайды.
Бұл келесі мысалдан анық көрінеді. Егер эксперименттік түрде электрондардың электрондардың жылу қозғалысының орташа кинетикалық энергиясын бөлме температурасында анықтайтын және осы энергияға сәйкес келетін температураны табатын болсақ, онда 10 5 -10 6 К тәртібінде температураны аламыз. Бұл температура жұлдыздардың ішінде бар. Металлдағы электрондардың қозғалысы кванттық механиканың заңдарына бағынады.
Эксперименттік дәлелденсе, металдардағы тегін заряд тасымалдаушылар электрондар болып табылады. Электр өрісінің әсерінен электрондар кристалдық тордан ингибирующее әсерді сезінетін орташа тұрақты жылдамдықпен қозғалады. Электрондардың реттелген қозғалыс жылдамдығы өткізгіштің өріс күшіне тікелей пропорционалды.
???
1. Катушка (16.1-суретті қараңыз) сағат тілі бойынша бұрылысқан, содан кейін ол күрт жыртылды. Тежеу кезіндегі катушкалардағы электр тоғының бағыты қандай?
2. Электрөткізгіштің электрондардың реттелуінің жылдамдығы өткізгіштің ұштарындағы кернеуге қалай байланысты болады?
Г.Я.Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10-сынып
Сабақтың мазмұны сабақ жоспары референс графикалық сабақ презентациясы жеделдетілген әдістер интерактивті технологиялар Тәжірибе өзін-өзі тексеруге арналған семинарлар, тренингтер, тапсырмалар, тапсырмаларды орындауға арналған тапсырмаларды орындауға және студенттердің риторикалық сұрақтарына жауап береді Суреттер аудио, бейне және мультимедиа суреттер, графиктердің суреттері, кестелер, әзіл схемалары, әзілдер, әзілдер, комикстер, әңгімелер, сөздерді, кроссворды, тырнақшалар Қосымша рефераттар мақалалар, крипточкалардың оқулықтары үшін басқа терминдердің негізгі және қосымша глоссарийлері Оқулықтар мен сабақтарды жетілдіру оқулықта қателерді түзету сабақта инновация элементтері оқулықтарының фрагменттерін жаңартып, ескірген білімдерін жаңадан ауыстыру Мұғалімдер үшін ғана тамаша сабақтар пікірталас бағдарламасының әдістемелік ұсынымдары Біріктірілген сабақтарЕгер сіз осы сабаққа түзетулер немесе ұсыныстарыңыз болса,
3 Термоэлектрлік құбылыстар. Термоэлектрлік күш. Термопары, термопары, термопилдер және оларды қолдану. 1) Зебу феномені (1821). Неміс физигі Т.Себек (1770-1831 жж.) Бір-бірімен байланыстырылған әртүрлі өткізгіштерден тұратын тұйық тізбекте әр түрлі температурадағы байланыстар пайда болғанын анықтады. Екі металлы өткізгіштерден тұратын жабық тізбекті қарастырайық 1 және 2 түйіндердің температурасы Т 1 (байланыс A) Және Т 2 (байланыс Ин), және Т 1 >Т 2 (сурет 331). Егжей-тегжейлі мәліметтерді ескерместен, көптеген металл жұптар үшін (мысалы, Cu-Bi, Ag-Cu, Au-Cu) жабық тізбектегі электр қозғалтқыш күші байланыстардағы температура айырмашылығына тікелей пропорционалды: T = α (T 1 - T 2) Бұл emf термоэлектрлік күш деп аталады. Ағымдағы бағытта Т 1 \u003e T 2-сурет. 331 көрсеткі арқылы көрсетіледі. Термоэлектромобиль күші, мысалы, жұп металдар үшін мыс - тұрақтысан, температура 100 К температура айырмасы үшін тек 4,25 мВ құрайды. Зеебек феномені температураны өлшеу үшін қолданылады. Термоэлементтер осы мақсаттарға немесе термопарктерге - өзара байланысты екі түрлі металлы өткізгіштерден тұратын температуралық датчиктерді пайдаланады. Егер термопары құрайтын контактілер (сымдар) әдетте әртүрлі температурада болса, контактілердегі температура айырмашылығына және қолданылатын материалдардың табиғатына байланысты термоэлектромотор күші пайда болады. Терминалдардың сезгіштігі серияға қосылған жағдайда жоғары болады. Бұл қосылыстар термопил (немесе термолабтар) деп аталады. Thermocouples температуралық айырмашылықтарды өлшеу үшін де, өте жоғары және өте төмен температураны өлшеу үшін де қолданылады (мысалы, домна пештерінде немесе сұйық газдарда). Термопары, әдетте, бірнеше келвин, ал кейбір термопары ол жетеді »0.01 К. өлшемдер. Зеебек құбылысы негізінен электр тогын генерациялау үшін пайдаланылуы мүмкін. Енді тиімділік жартылай өткізгіш термопилдер 18% жетеді. Сондықтан, жартылай өткізгіш термоэлектриктерді жетілдіру арқылы күн энергиясын электр энергиясына тікелей тікелей айналдыруға болады. 2) Пельтье құбылысы (1834). Француз физигі Дж. Пелтиер (1785-1845 жж.) Екі түрлі өткізгіш контакт арқылы өткенде, оның бағытына байланысты, Джоул жылумен қатар, қосымша жылу босатылады немесе сіңіріледі. Осылайша, Peltier феномені Seebeck феноменіне кері әсер етеді. Ағынның квадратына пропорционалды болатын Joule жылуынан айырмашылығы, Peltier жылуы ағымдағы ток қуатына пропорционалды және ағымдағы өзгерістер бағыты болған кезде оның белгісін өзгертеді. Екі түрлі металлы өткізгіштерден тұратын жабық тізбекті қарастырайық 1 және 2 (332-сурет), ол арқылы ток өткізіледі Мен«(бұл жағдайда оның бағыты ағымдағы ағынның бағытымен сәйкес келеді (331-суретте көрсетілген) Т 1 \u003e T 2)). Пельтьенің ескертулеріне сәйкес A ол Зеебек феноменінде жоғары температура кезінде сақталатын болады, ол қазір салқындатылып, түйінге айналады In - қыздыру. Ток бағытын өзгерткен кезде Мен«ұйқы A қызады In - суытыңыз Пельтье феномені келесідей түсіндіріледі. Қосылыстың әртүрлі бөліктеріндегі электрондар әр түрлі орта энергияға ие (толық кинетикалық плюс әлеуеті). Егер электрондар (олардың қозғалыс бағыты сызықпен көрсетілген 332-суретте келтірілген болса) Ин және аз энергия бар аймаққа түсіп кетсе, онда олар артық энергиясын кристалдық торға тастайды және түйін қызады. Жолда A электрондар энергияға ие аймаққа ауысады, қазір кристалдық тордан жетіспейтін энергияны алып тастайды, ал түйісу салқындатылады. Пельтье феномені 1954 жылы алғаш рет А.Ф. Иоффенің басшылығымен және кейбір электронды құрылғыларда жасалған термоэлектрлік жартылай өткізгіш тоңазытқыштарда қолданылады. 4 Зерттелген тақырыпты топтастыру бойынша сұрақтар. - Металдардағы қандай бөлшектердің ағымы бар? - Mandelstam және Papaleksi тәжірибелерін сипаттаңыз. - Электрондық газ дегеніміз не? - Потенциалды тосқауыл дегеніміз не? - Электрондардың қозғалысында қандай 2 жылдамдық бар? - Бұл жылдамдықтардың қайсысы көп? - Электрондардың дрейф жылдамдығына қандай мәндер тәуелді? - Зебек пен Пелтиердің құбылыстары қандай? - Бұл құбылыстар қайда қолданылады? .
