Zanjirning bir jinsli qismi uchun Om qonuni. O’tkazgichlarning qarshiligi

Zanjirning bir jinsli qismi uchun Om qonuni. O’tkazgichlarning qarshiligi
Ma’lumki, o’tkazgichlardan tok o’tib turishi uchun uning uchlaridagi potensiallar farqi saqlanib turilishi lozim.
Tajribalar ko’rsatishicha, bir jinsli o’tkazgich uchlaridagi kuchlanish ortishi bilan, undagi tok kuchi ham kuchlanishga to’g’ri proporsional ravishda ortadi:
I~U (5.14)
Tok kuchi bilan kuchlanish orasidagi bunday bog’lanish 1897-y. nemis olimi G.S.Om tomonidan tajribada aniqlangan.
Kuchlanishning tok kuchiga nisbati har xil o’tkazgichlar uchun o’ziga xos o’zgarmas kattalik bo’lib, qarshilik deb yuritiladi.
(5.15)
Qarshilikning xalqaro birliklar sistemasidagi birligi 1 Om deb yuritiladi. U shunday o’tkazgichning qarshiligiki, 1 Amper tok o’tib turgan o’tkazgich uchlaridagi potensiallar farqi 1 Voltga teng bo’ladi. (5.14) va (5.15) dan
(5.16)
(5.16) bir jinsli zanjir uchun Om qonunini ifodalaydi.
Zanjirning bir jinsli qismidagi tok kuchi unga qo’yilgan kuchlanishga to’g’ri proporsional, qarshilikka esa teskari proporsionaldir. Tok kuchi bilan kuchlanish orasidagi bu bog’lanish har bir o’tkazgich uchun o’zgarmas va bir qiymatli bo’lib, u o’tkazgichning Volt – Amper xarakteristikasi (VAX) deb ataladi. Quyida qarshiligi R1>R2 bo’lgan ikkita o’tkazgichning V.A.X.si keltirilgan (5.3-rasm).
O’tkazgichlarning qarshiligi ularning geometrik shakli, o’lchamlari va kimyoviy tarkibiga bog’liq
5.3-rasm
Silindrik jism uchun:
(5.17)
-otkazgichning materialiga bog’liq bo’lgan o’zgarmas kattalik bo’lib, solishtirma qarshilik deb yuritiladi.
(5.18)
Solishtirma qarshilik om·m-da o’lchanadi va qirralari 1 m bo’lgan kub shaklidagi jismning qarshiligini bildiradi.
Masalan:
Tok zichligi vektori j – bilan, maydon kuchlanganligi vektori orasidagi bog’lanishni aniqlaymiz. Ma’lumki, uchlarida kuchlanishi bo’lgan zanjirning bir jinsli qismida , kuchi I bo’lgan tok oqadi. Potensiallar ayirmasi bilan kuchlanish orasidagi bog’lanishni hisobga olib, Om qonunini quyidagicha ifodalaymiz.
Tok zichligi uchun esa
yoki (5.19)
bu yerda, - solishtirma elektr o’tkazuvchanlik deb ataladi.
(5.19) ifoda har qanday elektr maydoni va ixtiyoriy shakldagi o’tkazgich uchun o’rinli bo’lib, Om qonunining differensial ko’rinishidir.
O’tkazgichlarning qarshiligi nafaqat shakli va o’lchamiga, balki tashqi shart–sharoitlarga – temperaturaga ham bog’liq bo’ladi. Metall o’tkazgichlarning solishtirma qarshiligi temperaturaga chiziqli proporsional bo’lib, u quyidagicha ifodalanadi:
(5.20)
bu yerda - o’tkazgichning OoC temperaturasidagi solishtirma qarshiligi
- qarshilikning termik koeffisiyenti bo’lib temperatura bir gradusga o’zgarganda qarshilikning qanchaga o’zgarishini bildiradi.
(5.17) va (5.20) ifodalardan
(5.21)
quyidagi qarshilikning temperaturaga bog’liq holda o’zgarish grafigi keltirilgan (5.4-rasm):
Ba’zi moddalar, shuningdek qotishmalar ma’lum temperaturagacha sovitilsa, absolyut nol temperatura yaqinida ularning qarshiligi keskin o’zgaradi (0 ga teng bo’ladi). Moddalar bunday temperaturada o’ta o’tkazuvchan holatda bo’ladilar. O’ta o’tkazuvchan moddadan tuzilgan berk zanjirda bir marta tok hosil qilinsa, tok kuchi o’zgarmay uzoq muddat saqlanib turadi. Qarshilikning temperaturaga bunday bog’liqligidan amalda elektro termometr, termorezistor, tenzometrlar yasashda foydalaniladi.
5.4-rasm
|