Mavzu. "Doimiy elektr toki" bo'yicha muammolarni echish.
Ohm qonunlarini DC kontaktlarning zanglashiga kiritish masalalarini hal qilish usullarini ko'rib chiqing;
Kirchhoff qoidalarining murakkab tarvaqaylab turgan DC davrlarini hisoblash uchun ko'rsatmalarini ko'rsatish.
Ish staji
Dars o'tkazish jarayonida bir nechta sifatli muammolarni ko'rib chiqish va keyinchalik bir qator hisoblangan muammolarni echish kerak, chunki ularning murakkabligi ortadi.
To'g'ridan-to'g'ri oqim qonunlari bo'yicha muammolarni hal qilishda siz elektr rezistanslarini chizishingiz va rezistorlar, oqim manbalari va kondansativlarning qanday bog'liqligini tahlil qilishingiz kerak. Elektronlarning nuqtalari bir xil potensialga ega bo'lsa, ular bir-biriga bog'liq bo'lishi mumkin.
Keyin devordagi ayrim bo'laklarning qarshiligini yoki devordagi impedansni hisoblang va Ohm qonunini o'chirish yoki yopiq devorlar uchun qo'llang. Agar shahar devorida bir kondansatör yoqilgan bo'lsa, uning ichida oqim yo'q. Agar qarshilik kondansatkichga parallel ulangan bo'lsa, qarshilik va kondansatordagi kuchlanish bir xil bo'ladi.
Murakkab tarvaqaylab zanjirlarni hisoblash Kirchhoff qoidalari yordamida amalga oshiriladi. Buning uchun elektronning barcha qismlarida joriy yo'nalishni o'zboshimchalik bilan tanlash. Ular murakkab zanjirni oddiy yopiq diapazonlarga aylantirib, o'zboshimchalik bilan elektron yurish yo'nalishini tanlashadi.
"Plyus" va "minus" belgilarini tanlash qoidalarini hisobga olgan holda Kirchhoff qoidalariga muvofiq tenglamalar tizimini yaratish.
Elektr energiyasini energiya tejash va konvertatsiya qilish qonunini termal va mexanik ishlatishga o'tkazish masalalarini hal qilish.
Sifatli vazifalar
1. Yigirma yarim tomirdan iborat yalang'och telli taxta, plashning oxiriga bog'langan ikki tirnoq o'rtasida uzatiladi. Tirnoqlarga asboblarni ulab, ular zanjirning qarshiligini tirnoqlar orasidan o'lchadi. Chiziqni ochsangiz, bu qarshilik necha marta o'zgarishini aniqlang, tirnoqlarga biriktirilgan uchlarini qoldiring.
Beshta bir xil rezistorlar shakl. 1. K tugmasi yopilsa, o'ng yuqori burchakning yorug'ligi qanday o'zgaradi?
3. Chiqishlar pastroq potentsialdan yuqoriroqgacha oqishi mumkinmi?
4. Tramvay simi erga cho'kdi va yerda yotardi. Supero'tkazuvchi oyoq kiyimidagi odam faqat kichik bosqichlarda unga qarab yurishi mumkin. Katta qadamlar qo'yish xavfli. Nima uchun
5. Chiroqni chiroq yoqilgan kuchlanishdan katta bo'lgan tarmoqdagi chiroqni yoqish uchun siz anjirda ko'rsatilgan diagrammalardan birini qo'llashingiz mumkin. 2. Agar har bir chiroq normal rejimda bo'lsa, ushbu sxemalardan qaysi biri yuqori samaradorlikka ega?
6-rasm. Shakl 3, qarshilik o'lchash uchun ikkita sxemani ko'rsatadi. Ularning qaysi biri tanlangan qarshilikni tanlash kerak: a) katta; b) ozmi?
7. To'liq issiqlikda chidamli ikkita ampul r va R., va R\u003e r , Elektromagnit quvvat manbaiga ulang. Ikkala chiroq ham volframli filamanlarga ega. Qaysi biri yoritgichlari ketma-ket ulangan bo'lsa yoritiladi? Parallel ulanganmi?
8. Rojdestvo daraxti chiroqlari gullari ketma-ket ulangan va shahar tarmog'idan quvvat oladigan 40 ta ampuldan tayyorlangan. Bir chiroqni yoqib yuborganidan so'ng, qolgan 39 ta chiroq yana ketma-ket ulangan va shaharning joriy tarmog'iga ulangan. Bu holatda xona yanada porloq bo'ladi: 40 ta chiroq yonib turganida yoki 39 marta?
9. Qaysi voltmetrni o'qish katta (4-rasm)? Nima uchun
10. Hozirgi temir po'latdan o'tadi, u ozgina isitiladi. Agar simning bir qismi uni suvga botirgan holda sovigan bo'lsa, qolgan qismi ko'proq isitiladi. Nima uchun (Tarmoqning uchida potentsial farq o'zgarmas).
11. Bir xil uzunlikdagi ikkita po'lat sim, bir-biriga parallel ravishda ulanadi va elektr maydon tarmog'iga kiritiladi. Ularning qaysi birida ko'proq issiqlik beriladi?
Hisoblash muammolarini hal qilish misollari
Vazifa 1. Mis simli qismi bo'yicha S = 1 mm 2 kuchga ega kuch oqimlari Men = 10 mA. Agar har bir mis atomida bir o'tkazuvchanlik elektroni bor deb hisoblasak, simordagi elektronlarning buyurtma harakatining o'rtacha tezligini toping. Misning molar massasi A = 63,6 g / mol, mis zichligi = 8,9 g / sm3.
Biznes:
Supero'tkazuvchi oqim o'tkazgichning tasavvur kesimidan birlik vaqtiga to'g'ri keladigan zaryadga tengdir
qaerda n - elektron kontsentratsiyasi q - bitta elektronning ish haqi, v - buyurtmali harakatning o'rtacha tezligi, S - o'tkazgichning tasavvurlar maydoni. (1) biz elektronlarning buyurtma harakatining o'rtacha tezligi uchun quyidagi ifodani topamiz:
Har bir mis atomi uchun bitta elektronni tashkil etadigan bo'lsa, elektronlarning kontsentratsiyasi mis atomlarining kontsentratsiyasiga teng bo'ladi. Natijada, o'tkaziladigan elektronlarning kontsentratsiyasi misning zichligiga nisbati bilan bog'liq bo'ladi
qaerda m - bitta atom massasi.
bu erda N a - Avogadro raqami. (4) ni (3) ga almashtirishga quyidagilar kiradi:
Keyin elektronlarning buyurtma tezligi quyidagicha bo'ladi:
Javob:
Vazifa 2. Rasmda ko'rsatilgan diagrammada. 5 tugmachasi yopilgandan so'ng, batareyaning birinchi paytdagi oqimini aniqlang To; uzoq vaqtdan keyin. Elektron elementlarning parametrlari va manba ichki qarshiligi r berilgan.
Biznes:
Birinchi davrda kondansatkichlar zaryadlanmaydi va Ohm qonuniga binoan oqim oqimi teng bo'ladi.
Ruxsat etilgan holda, oqim chidamlilik orqali oqadi. R. 1 va R. 3 va hozirgi kuch teng bo'ladi
Javob: 
Vazifa 3. Anjirda ko'rsatiladigan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan o'lchash vositasi nimani ko'rsatadi? 6-chi?
Biznes:
Manba orqali oqayotgan oqimni toping. Ammetrenning qarshiligi juda kichik deb hisoblaymiz. Keyinchalik, shakl 6da ko'rsatilgandek, elektr devorlari qayta chizilgan bo'lishi mumkin. 7. Shundan so'ng barcha devordagi qarshilikni topish oson. Qarshilik R. 1 va R. 3 parallel ravishda bog'langan, shuning uchun uchastkaning qarshiligi Quyosh teng bo'ladi
Qarshilikni o'z ichiga olgan elektronning umumiy qarshiligi R. 1 , R. 2 va R. 3 teng bo'ladi
Keyin butun devordagi umumiy qarshilik quyidagicha aniqlanadi:
Ohm qonuniga binoan manba orqali oqadigan oqim to'la davr uchun teng bo'ladi
qaerda mavjud manba elektromotor kuchi qaerda.
Anjirdan ko'rinib turibdiki, 6 ga binoan, manba orqali oqadigan oqim chidamli oqimlarning yig'indisiga teng R. 1 va ampermetr Men A:
Guruchga yana qayting. 7. Chunki R. 123 = R. 4, keyin esa nuqtada A joriy Men 0 teng ikkiga bo'linadi. Qarshilik orqali R. 2 joriy kuchga ega bo'ladi Men 2 = 2A. Shu nuqtada In joriy Men 2 rezistorlar o'rtasida yana teng darajada bo'lingan R. 1 va R. 3 va rezistor orqali R. 1 joriy kuch bilan ketadi Men 1 = 1A.
Shu nuqtada Bilan yozishi mumkin Men 0 = Men 1 + Men A. Bu yerdan
Javob:
Vazifa 4. 7-rasmda ko'rsatilgan elektr davri. Qarshilik qarshiligiga parallel ravishda voltmetr R. 1 = 0.4 ohm, ko'rsatiladi U 1 = 34,8 V. Oqim manbalaridagi kuchlanish turg'un va teng saqlanadi U = 100 V kuchlanish qarshilik qarshiligi bilan oqimning oqimdagi oqimga nisbatlarini toping R. 2 = 0.6 ohm.
Biznes:
Rezistor bo'ylab kuchlanish R. 2 teng bo'ladi U - U 1 va shu rezistor orqali oqadigan oqim, Ohm qonuniga ko'ra, devordagi bir hil qism uchun,
bu erda I 1 rezistordan qarshilik bilan oqayotgan oqimdir R. 1, va Men V voltmetr orqali oqim hisoblanadi. Bu yerdan
Javob: 
Vazifa 5. Anjirda ko'rsatilganidek, bir nechta oqim manbai ulanadi. 9. O'ramda mavjud bo'lgan ideal o'lchagich va voltmetrning ko'rsatkichlari qanday? Bog'lanish simlarining qarshiligi beparvo qilinadi.
Biznes:
1-masala. Biz barcha manbalar bir xil, ya'ni ular bir xil elektromotor kuchiga va ichki qarshilikka ega deb hisoblaymiz r. Manba soni bo'lsin n. Keyin, Ohm qonunini yopiq elektron uchun ishlatib, quyidagilarga erishamiz:
Bu o'qiydigan ammeter bo'ladi. Ohm qonunidan tumanning noan'anaviy qismi uchun, voltmetrni o'qishni talab qiladi
2-masala. Barcha manbalar boshqacha. Keyinchalik, ammmetr mavjudligini ko'rsatadi
Shubhasiz, bu holda voltmetrni o'qiyapmiz
Javob: agar mavjud bo'lgan barcha manbalar bir xil bo'lsa 
agar mavjud manbalar elektromotor kuchlari boshqacha bo'lsa 
Vazifa 6. Kondansatkichlar bo'yicha kondansatör kuchlanishini toping. Bilan 1 va Bilan 2-rasmda ko'rsatilgan davrda 2 Agar ma'lum bo'lsa, qisqa tutashuv vaqtida manba orqali o'tuvchi oqim ko'tariladi n marta Bilan 1 , Bilan 2 ta ma'lum.
Biznes:
Kondensatorlarga parallel ravishda bog'langan qarshilikning kuchlanishi,
qaerda U 1 va U Birinchi va ikkinchi kondansatörlerde 2 - kuchlanish. Kondansatörler ketma-ket ulanadi, shuning uchun ularning zaryadlari bir xil bo'ladi.
Teng (5) va (6) tenglamalarini birgalikda echish uchun quyidagilarga erishamiz:
(7)
Kondansatkichlar oqimining oqimi yo'q, shuning uchun ushbu davr uchun Ohm qonuni quyidagicha yoziladi:
qaerda r - manbaning ichki qarshiligi, Men - manba va rezistor orqali oqayotgan oqim. Ohm qonuniga ko'ra devordagi bir hil qismga nisbatan qarshilik qarshiligidagi kuchlanish pasayadi,
Qisqa tutashuv oqimi mos keladi R. = 0, ya'ni.
Muammoning holatiga ko'ra
Qiymatni almashtirish Men va Men 0 bilan oxirgi munosabatlarda biz quyidagilarni olamiz:
Bu yerdan R. = r(n -1). Qiymatni almashtirish R. (8) ga erishamiz
I (9) ga o'zgartirgandan keyin biz quyidagilarni olamiz:
Topilgan qiymatni almashtirish U (7) ga mos keladi:
Javob:
Vazifa 7. Yassi kondansatör plitalari o'rtasida suyuq dielektrik joylashtiriladi (11-rasm), suyuqlik darajasi har bir soniyada bir xil ko'tariladi. h. Plitalar ketma-ket sobit oqim manbai bilan bog'langan, elektromotor kuchi va qarshilik R.. O'chirish oqimini aniqlang. Plastinkaning kengligi lular orasidagi masofa gdielektrik dielektrik sig'imi.
Biznes:
Har bir vaqtning o'zida bir suyuqlik bilan qisman to'ldirilgan kondansatör ikki kondansatör, havo va parallel bog'langan suyuqlik bilan to'ldirilgan kombinatsiya sifatida qaralishi mumkin. Parallel ulangan kondansativlarning quvvati ularning kondansatkichlarining yig'indisiga teng. Plastinka balandligining har bir ikkinchi qismi uchun h dielektrikdan chiqarilgan. Bu kapitalizatsiya o'zgarishiga olib keladi
(10)
Zaryad, keyinchalik kondansatörün plakalarından oqadi va kuch-da, bir elektron oqimlari oqadi
Kondansatör plitalari orasidagi voltaj o'zgarmasligi sababli, kondansatkich plitalaridagi kuchlanish birligi vaqtiga teng bo'ladi
(12)
Keyin (12) da almashtirilgandan keyin biz quyidagilardir:
ya'ni elektronning oqimi teng bo'ladi
(13)
Kondansatkich plitalaridagi kuchlanish Ohm qonunidan aniq bir elektron uchun aniqlanadi.
Qiymatni almashtirish U (13) ga binoan, biz quyidagi kuchlanishning kuchini olishimiz mumkin:
Javob:
Vazifa 8. 7-rasmda ko'rsatilgan diagrammada. 12 1 = 2 V, 2 = 4 V, 3 = 6 V, R. 1 = 4 ohm, R. 2 = 6 ohm, R. 3 = 8 ohm. Barcha sohalarda oqimning kuchini toping.
Biznes:
Kirchhoff qoidalarini qo'llaymiz. Oqim yo'nalishini belgilang Men 1 , Men 2 , Men 3 Mustaqil davralar sifatida 1 va 3-sonli manbalarni o'z ichiga olgan yirik aylana va 1 va 2-sonli manbalarni o'z ichiga olgan kichik pastadirni tanlang. Konturlarni soat yo'nalishi bo'yicha aylanamiz (13-rasm). Keyin siz quyidagi tenglama tizimini yaratishingiz mumkin:
To'lqinlarning toklar tizimini echish uchun quyidagi qiymatlarni olamiz:
Yo'qotilgan belgisi oqim degan ma'noni bildiradi Men 1 tanlangan tomonga qarshi yo'nalishda oqadi.
Javob: 
Vazifa 9. Batareya elektromobil kuchi = 16 V, ichki qarshilik r = 3 ohm. Quvvatni o'chirib yuborganligi ma'lum bo'lsa, devordagi tashqi qismning qarshiligini toping R. = 16W. Samaradorlikni aniqlang batareyalar.
Biznes:
Tashqi qarshilik bo'lsa R., u foydali quvvatni ajratadi R = I 2 R. Oqimdagi oqimning kuchi butun devor uchun Ohm qonunidan olinishi mumkin:
Oxirgi ifodani noma'lum bo'lgan kvadrat tenglama sifatida qayta yozish mumkin R.:
Ushbu tenglamaning yechimi quyidagilardan iborat:
Olingan eritma sonlaridagi o'rnini bosamiz R. 1 = 1 ohm; R. 2 = 9 ohm. Ushbu ikki qarshilik qiymatlari samaradorlikka mos keladi:
Javob:
Vazifa 10. Ikki ketma-ket ulangan simlari yordamida bir xil kesimlarga ega Sammo har xil o'ziga xos qarshiliklar 1 va 2 (2\u003e 1), oqim kuchayadi Men (14-rasm). Supero'tkazuvchilar interfeysida yuzaga keladigan sirt zaryad zichligi belgisini va kattalikini aniqlang.
Biznes:
Gauss teoremasidan elektr maydonlari uchun foydalanamiz. Elektr maydonining zichligi vektorining oqimini hisoblagan o'zboshimchalik bilan yopiq yuza sifatida, biz lateral sirt o'tkazgich yuzasiga to'g'ri keladigan silindrsimon joyni tanlaymiz (15-rasm). Supero'tkazuvchi ichidagi elektr maydon kuchlanish vektorlari silindrning yon yuzasiga parallel bo'ladi, shuning uchun silindrsimon sirtining bazalaridan faqat oqim vektor oqimiga hissa qo'shadi. Har bir Supero'tkazuvchi elektriksiz neytral bo'lgani sababli, bu zaryad faqat ushbu sirtda kompensatsiyalanmaydi. q Supero'tkazuvchilar interfeysida. Shuning uchun Gauss teoremasi quyidagicha yoziladi: 
2. Elektromagnit kuchlar = 2 V bilan parallel ravishda bog'langan ikkita bir xil elementdan iborat akkumulyator qarshilik qarshiligi bilan yopiladi R. = 1.4 ohm (16-rasm). Elementlarning ichki qarshiligi r 1 = 1 ohm va r 2 = 1,5 ohm. Oqimlarni toping Men 1 , Men 2 , Menkontaktlarning zanglashiga olib keladi.
Javob:
3. Qarshilik ko'rsatadigan ikki iste'molchi R. 1 va R. 2, shahar tarmog'iga parallel ravishda birinchi marta ulanadi va ikkinchisi - ketma-ketlikda. Bu holatda tarmoqdan iste'mol qilinadigan quvvat ko'proq bo'ladi.
Javob:
4. Rezistor va kondansatör bir qator elektromotor kuch manbalari bilan bir-biriga bog'langan bo'lsa, kondansatör plitalari q 1 = 610 -4 Cl. Agar qarshilik va kondansatör parallel ravishda elektromotor kuch manbasiga ulangan bo'lsa, unda kondensator plitalari q. Rezistorga qarshilik bilan qancha issiqlik beriladi R. kalitni yopishdan keyin To? Resursning ichki qarshiligi beparvolik.
Javob:
8. Bolal uzunligidagi umumiy elektron momentumini toping l = 1000 m, bu kuch oqim orqali kuchayadi Men = 70 A.
Javob:
9. Qo'shimcha qarshilik (shlang) voltmetrning qarshiligidan necha barobar ko'p bo'lishi kerak, shuning uchun bu voltmetre sizga kuchlanishni o'lchash imkonini beradi. n = 10 barobar ko'p, u nima uchun ishlab chiqilgan?
Javob: ichida (n - 1) marta
10. Elektron nurlari potentsial farqni tezlashtiradi U = 1000 V va metall plastinkaga tushib, butunlay so'riladi. Bu holda plitalar va "tuproq" orasidagi bog'langan mikroimmetre oqimni ko'rsatadi Men = 10 -3 A (20-rasm). Plitaning dastlabki harorati bo'lsa, elektron plitasining emirilgandan keyin metall plastinka haroratini aniqlang T 0 = 300 K. Metall plitaning issiqlik quvvati Bilan = 10 J / k, nurlanish davomiyligi t = 100 s. Plitada chiqarilgan barcha issiqlik uni isitadi.
Javob: 
1. E.I. butiklari, Kondratiev A.S. Fizika T. 2. Elektrodinamikasi. - M .: Fizmatlit: Asosiy bilimlar laboratoriyasi; Sobiq: Nevski dialekti, 2001. - 11-82 bet.
2. Belolipetskiy S.N., Erkovich OS, Kazakovtseva V.A. va boshqalar. - M.: Fizmatlit, 2005. - S. 123-142.
3. Gotovtsev V.V. Elektrda eng yaxshi vazifalar. - M; Rostov n / d: "Mart" nashriyot markazi, 2004. - 59-116-bet.
\u003e\u003e Fizika: Metalllarning elektron o'tkazuvchanligi
Metall konstruktorlar bilan boshlaylik. Ushbu konduktorlarning joriy kuchlanish xarakteristikasi bizga ma'lum, ammo molekulyar kinetik nazariya nuqtai nazaridan bu haqda hech narsa aytilmagan.
Metallarga bepul to'lovlarni tashuvchilar elektronlardir. Ularning konsentratsiyasi yuqori - taxminan 10 28 1 / m 3. Bu elektronlar ajralmas termal harakatga jalb qilingan. Elektr maydonining ta'siri ostida ular o'rtacha tezligi taxminan 10 -4 m / s bo'lgan tartibda harakat qilishni boshlaydilar.
Metalllarning erkin elektronlar mavjudligining eksperimental dalillari. Metalllarning o'tkazuvchanligi erkin elektronlar harakati bilan bog'liq ekanligini ko'rsatuvchi eksperimental dalillar LI Mandelstam va ND Papaleksi (1913), B. Styuart va R. Tolman (1916) tajribalarida berilgan. Ushbu tajribalarning sxemasi quyidagicha.
Bobinni ikki simli diskga lehimlangan, bir-biridan izolyatsiya qilingan simga o'ralgan ( guruch 16.1). Galvanometr disklarning uchiga kayma kontaktlari yordamida ulanadi.
Bu sariq tez aylanish jarayoniga keltiriladi va keyin keskin to'xtaydi. Bobin to'xtab qolgach, erkin zaryadlangan zarralar inertiya bilan o'tkazgichga nisbatan bir muncha vaqt ketadi va shuning uchun sargudagi elektr tokini paydo bo'ladi. Supero'tkazuvchi juda kam vaqt uchun mavjud, chunki chizgichning qarshiligi, zaryadlangan zarrachalar sekinlashishi va mavjud to'xtab turuvchi zarralarning tartibli harakati.
Ushbu tajriba oqimining yo'nalishi, uni zararli zaryadlangan zarralar harakati tomonidan yaratilganligini ko'rsatadi. Bu holda transfer qilingan zaryad, oqimni massa hosil qiladigan zarrachalarning zaryadlanish nisbati bilan mutanosib bo'ladi, ya'ni. | q | / m. Shu sababli, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim mavjudligi vaqtida galvanometr orqali o'tgan zaryadi o'lchab, ushbu nisbatni aniqlash mumkin edi. Bu 1,8-1011 C / kg edi. Bu qiymat elektron zaryadining massasiga nisbati bilan mos tushdi e / milgari boshqa tajribalardan topilgan.
Metalldagi elektronlarning harakatlanishi. Elektr maydonida ularga ta'sir qiluvchi kuch ta'sirida elektronlar buyurtma qilingan harakatning ma'lum tezligiga ega. Bu tezlik, vaqt o'tishi bilan ko'payib ketmaydi, chunki kristal panjaradagi ionlar bilan to'qnashib, elektronlar o'z yo'nalishini o'zgartiradi va keyin yana elektr maydonining ta'siri ostida ular yo'nalishda harakat qilishni boshlaydilar. Natijada, elektronlarning buyurtma harakatining o'rtacha tezligi elektr o'tkazgichdagi elektr maydon kuchiga proportsionaldir. v ~ E va shuning uchun, bugundan boshlab dirijerning uchidagi potentsial farq 
qaerda l - Supero'tkazuvchilar uzunligi.
Supero'tkazuvchi oqimining kuchi zarrachalarning buyurtma qilingan harakat tezligiga proportsionaldir (qarang, formula (15.2)). Shuning uchun, biz hozirgi kuchning dirijerning uchida potensial farq bilan mutanosib ekanligini aytishimiz mumkin: Men~U. Bu shunday ohm qonunini sifatli tushuntirish Metalllarning o'tkazuvchanligi elektron nazariyasiga asoslangan.
Klassik mexanika qonunlariga asoslangan metallda elektronlar harakatining qoniqarli miqdoriy nazariyasini yaratish mumkin emas. Aslida, metaldagi elektronlarning harakatlanish shartlari Nyuton klassik mexanikasi bu harakatning ta'rifiga tatbiq etilmaydi.
Bu quyida keltirilgan misoldan aniq ko'rinib turibdi. Agar biz elektronlarning issiqlik temperaturasidagi elektronlarning o'rtacha kinetik energiyasini xona haroratida aniqlasak va bu energiyaga mos keladigan haroratni topsak, biz 10 5 -10 6 K darajasida haroratni qo'lga kiritamiz. Bu harorat yulduzlar ichida mavjud. Metan ichidagi elektronlarning harakatlanishi kvant mexanikasining qonunlariga bo'ysunadi.
Metallerda erkin to'lovlarni etkazib beruvchilar elektronlar ekanligi tajriba asosida tasdiqlangan. Elektr maydonlarining ta'siri ostida elektronlar kristal panjarasidan inhibitiv ta'sir ko'rsatadigan doimiy o'rtacha tezlikda harakat qilishadi. Elektronlarning buyurtma harakati tezligi chiziqdagi maydon kuchiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.
???
1. Lampochka (16.1-rasmga qarang) soat yo'nalishi bo'yicha aylantirildi va shiddatli tarzda fren qilindi. Tormozlash vaqtida bobinning elektr tokining yo'nalishi nima?
2. Metal konduktorda elektronlarning buyurtma harakatining tezligi qanday o'tkazuvchanlik uchlari bo'yicha kuchlanishga bog'liq?
G.Ya.Myakishhev, B.B.Buxovtsev, NNSotskiy, Fizika 10-sinf
Darslarning mazmuni dars rejasi referent ramka saboq taqdim etish tezlashtirilgan usullar interaktiv texnologiyalar Amaliyot o'z-o'zini sinab o'qitish mashqlarini bajaradi, mashg'ulotlar, ishlarni bajaradi, talabalar bilan bog'liq masalalarni muhokama qiladi Tasvirlar audio, video va multimedia fotosuratlar, grafikalar, jadvallar, hazillar sxemalari, hazillar, hazillar, chiziq romanlar, masallar, so'zlar, jumlalar, tirnoqlar Qo'shimchalar tezislar qiziquvchan chaqaloqlar uchun chiplar, boshqa shartlarning asosiy va qo'shimcha glossariylari Darsliklar va darslarni takomillashtirish darslikdagi xatolarni tuzatish darslikdagi darslik darslik qismini yangilash, eskirgan bilimlarni yangilar bilan almashtirish Faqat o'qituvchilar uchun mukammal darslar munozaralar dasturining yillik uslubiy tavsiyalari Integrated darslarAgar siz ushbu dars uchun tuzatishlar yoki takliflaringiz bo'lsa,
3 Termoelektrik hodisalar. Termoelektrometrik quvvat. Thermocouples, thermocouples, termopillar va ularni qo'llash. 1) Seebeck fenomeni (1821). Nemis fizikasi T. Seebeck (1770-1831) ketma-ket bir-biriga bog'liq bo'lmagan bir-biridan farq qiladigan konstruktsiyalardan iborat bo'lgan yopiq svetoforda, ularning orasidagi turli haroratlarga ega bo'lgan aloqalar elektr oqimi paydo bo'lishini aniqladi. Ikkita metall konstruktsiyadan iborat yopiq o'choqni ko'rib chiqaylik 1 va 2 birikmalarning temperaturalari T 1 (kontakt A) va T 2 (kontakt In), va T 1 >T 2 (rasm 331). Tafsilotlarga berilmasdan, biz ko'pgina metall juftlari uchun yopiq elektronda (masalan, Cu-Bi, Ag-Cu, Au-Cu) elektromotor kuch kontaktdagi harorat farqi bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsional ekanligini ta'kidlaymiz: T = a (T 1 - T 2) Ushbu emf termoelektrometrik quvvat deb ataladi. Joriy yo'nalish T 1 \u003e T 2-rasm. 331 o'q bilan ko'rsatiladi. Termoelektrometrik quvvat, misol uchun, bir necha metallar mis - constantan uchun 100 K harorat farqi uchun faqatgina 4.25 mV. Seebeck fenomeni haroratni o'lchash uchun ishlatiladi. Termoelementlar bu maqsadda ishlatiladi yoki termokupllar - o'zaro bog'liq bo'lgan ikkita metallsimon simobdan tashkil topgan harorat sensori. Termojuftni tashkil etuvchi konstruktsiyalarning (odatda, ulanishlar) har xil haroratda bo'lsa, kontaktlarning harorat farqi va materiallarning xarakteriga bog'liq bo'lgan elektronda termoelektrometrik kuch paydo bo'ladi. Termojuftlarning sezgirligi, ular ketma-ket bog'liq bo'lsa yuqori bo'ladi. Ushbu birikmalar termopil (yoki termolablar) deb nomlanadi. Thermocouples ham juda kam haroratni farqlashni o'lchash, hamda juda yuqori va juda past haroratni o'lchash uchun ishlatiladi (misol uchun, portlash pechlarida yoki suyuq gazlar ichida). Termokupllar, odatda, kelvin va ba'zi termokupllarda u 0,01 K ga etadi. o'lchovlar. Seebeck fenomeni asosan elektr tokini ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin. Shunday qilib, endi samaradorlik yarim Supero'tkazgich termopillari 18% ga etadi. Shuning uchun yarimo'tkazgichli termoelektr stantsiyalarini takomillashtirish orqali quyosh energiyasini elektr energiyasiga to'g'ridan to'g'ri konvertatsiya qilish mumkin. 2) Peltier hodisasi (1834). Frantsiyalik fizik J. Peltier (1785-1845) ikkita turli konduktorning bir yo'nalishdan o'tishi bilan, uning yo'nalishiga qarab, Joule issiqligidan tashqari, qo'shimcha issiqlik chiqariladi yoki so'riladi. Shunday qilib, Peltier fenomen Seebeck fenomeni uchun teskari. Oqim kvadratiga mutanosib bo'lgan Joule issiqligidan farqli o'laroq, Peltier harorati oqimning birinchi kuchi bilan mutanosib va o'zgarish yo'nalishida o'z belgisini o'zgartiradi. Ikki xil bo'lmagan metall konstruktsiyadan iborat bo'lgan yopiq o'chirib ko'ring 1 va 2 (332-rasm), u orqali oqim o'tgan Men"(Bu holatda yo'nalish oqim oqimining yo'nalishi bilan mos kelish uchun tanlangan (331-rasmda, T 1 \u003e T 2)). Peltierning kuzatuvlariga ko'ra A Seebeck fenomenida yuqori haroratda saqlanishi mumkin bo'lgan, u endi sovutiladi va birlashma bo'ladi In - qizdiring. Oqim yo'nalishini o'zgartirganda Men"uyqu A qizib ketadi In - sovutib oling Peltier hodisasi quyidagicha tushuntirilishi mumkin. To'siqning turli tomonlarida joylashgan elektronlar har xil o'rtacha energiyaga (to'liq kinetik va ortiqcha salohiyati) ega. Agar elektronlar (ularning harakati yo'nalishi kesilgan o'qlar bo'yicha 332-rasmda berilgan bo'lsa) In kamroq energiya bilan bir mintaqaga tushib qolsa, ular ortiqcha energiyani kristalli panjaraga topshiradilar va birlashma qizib ketadi. Burilish nuqtasida A elektronlar ko'proq energiyaga ega bo'lgan mintaqaga ko'chirilib, endi kristalli panjarada etishmayotgan energiyani yo'qotadi va birlashma sovutiladi. Peltier hodisasi 1954 yilda A F. Ioffe rahbarligida va ayrim elektron qurilmalarda birinchi marta yaratilgan termoelektrik yarim o'tkazgich sovutgichlarda qo'llaniladi. O'rganilayotgan mavzuni mustahkamlash uchun savollar. - Qanday zarralar metallarda mavjud bo'lgan transport vositasi? - Mandelstam va Papaleksining tajribalarini tasvirlab bering. - Elektron gaz nima? - Potentsial to'siq nima? - Elektronlarning harakatlanishida 2 tezlik nima? - Ushbu tezliklardan qaysi biri ko'proq? - Elektronlarning aylanish tezligiga qanday qiymatlar bog'liq? - Seebeck va Peltierning hodisalari qanday? - Bu hodisalar qayerda qo'llaniladi? .
