I=U/RAC (4)
bu yerda
RAC.=RAB+R (5)
Shuning uchun
(6)
13-rasm
(6) dan:U=IRAB+IR Sxemadan ko‘rinib to‘ribdiki:
RAB=R0(R1+rg)/R0+R1+rg
Agar R0rg qilib olsak, R1+rg ga nisbatan maxrajdagi R0 - ni hisobga olmasak ham bo‘ladi. U vaqtda R1 -ning har qanday o‘zgarishida ham
RAB=R0
bo‘ladi. (6) dan ko‘rinadiki, zanjirda tok doimo o‘zgarmasdir. (Chunki U=sont, R=const va R0=const), y‘ani AV uchastkasida kuchlanishning tushishi
UAB=IR0 ham o‘zgarmasdir. Bu formulaga (6)dagi I ning qiymatini va RAV o‘rniga R0 ni qo‘yib,
UAB=UR0/R+R0 (7)
ni hosil qilamiz. Galvanometr orqali
IAB=UAB/R1+rg
tok o‘tadi. Demak:
UAB=I1(R1+rg) (8)
R1=0 qilib olsak UAB=I2rg (9)
(8) va (9) ni solishtirib va (I) ni hisobga olsak, quyidagiga ega bo‘lamiz:
Кinl(R+rg)=Кi*n2*rg
bunda:
Rg=n1 R1/n2-n1 (10)
ni hosil qilamiz. (bu yerda I2=k1n2 ekanini hisobga oldik). Tok bo‘yicha galvanometr bo‘limlarining qiymati: ki=UAB/n2rg yoki (7)ni bu formulaga qo‘ysak,
Кi=U R0/n2(R+R0)rg (11)
bo‘ladi.
Galvanometr bo‘limlarining kuchlanishi bo‘yicha qiymatini topish uchun (II)ni (3)ga qo‘yib,
КU=U R0/n2(R+R0) (12)
ga ega bo‘lamiz.
(10), (II) va (12) tenglamalar rg»R0 bo‘lganidagina yaxshi natijalar beradi.
11 - ishni bajarish tartibi.
1. R -ni shunday tanlab olamizki, strelka shkalasining yarmiga og‘sin R1 va n1, ning qiymatlari yozib olinadi,
2. R1 qarshiliklar chiqarib qo‘yiladi (ya’ni R1 = 0) va n2 aniqlanadi. Voltmetrning ko‘rsatishi U yozib olinadi.
3. (10), (II) va (12) formulalar bo‘yicha rg, КU va Кi lar hisoblab chiqiladi.
4. R ning har xil qiymatlari uchun n1 aniqlanib, o‘lchashlar takrorlanadi. Har safar rg, КU va Кi lar hisoblab chiqiladi.
Olingan natijalar quyidagi jadvalga yoziladi.
№
|
R0
|
R
|
R1
|
n1
|
n2
|
U
|
r
|
Кi
|
КU
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sinov savollari:
1. Tokka va kuchlanishga nisbatan bo‘lim qiymati deb nimaga aytamiz va ular qanday birliklarda o‘lchanadi?
2. Кirxgof qonunini tushuntiring.
3. Berilgan galvanometrning bo‘lim qiymatlarini / Кsh va КU / qanday qilib o‘zgartirish mumkin?
4. Qaysi tizimdagi galvanometr uchun Ii=Кi n ifodasi to'g'ri
6 - LABORATORIYA ISHI.
QARSHILIКLARNI UITSTON КO'PRIGI YORDAMIDA O'LCHASH.
Кerakli asboblar: Reoxord, «noma’lum» qarshiliklar, qarshiliklar magazini, galvanometr, o‘zgarmas tok manbai.
Кirish. Uitston kuprigi qarshiliklarni o‘lchash uchun mo‘ljallangan. U reoxorddan, sezgir galvanometr G dan va 2 ta qarshilik ma’lum R0 va noma’lum Rx qarshiliklardan tashkil topgan_
14-rasm
Reaxord chizgich ustiga tortib qo‘yilgan bir jinsli sim bo‘lib, uning sirtida siljuvchi kontak Dni harakatlantirish mumkin. Sxemani ED qismsiz olib qaraylik. Кalit К ni ulaylik. U holda AВ simdan tok oqib o‘tadi va sim bo‘yicha potensial miqdorining VA dan (A nuqtada) VB (B nuqtada) gacha bir tekis kamayishi kuzatilali. AEB, zanjirdan I1 tok o‘tadi va potensialning VA dan VB gacha ( Rx qarshiligida) za VE dan VB gacha ( R0 - qarshiligida) tushishi ro‘y beradi. Demak, E nuqtadagi potensial VA va VB orasidagi qiymatga ega bo‘ladi. Shuning uchun AB qismda VE ning notensiali VE ning potensialiga teng bo‘lgan D nuqtani topish mumkin. Bunda VD=VE bo‘ladi. Agarda E va D nuqtalar orasiga C galvanometr ulansa, undan tok o‘tmaydi, chunki VE-VD= 0 bo‘ladi.
Bunday holat ko‘prik muvozanatda deyiladi. Endi muvozanat shartini keltirib chiqaramiz. Кirxgofning ikkinchi qonuniga ko‘ra, ixtiyoriy yopiq kontur uchun tarmoqlardagi kuchlanish tushishining yig‘indisi e.yu.k. yig‘indisiga teng.
i=1J1ri=i=1 (1)
Bu shartlarni AED va EDV konturlar uchun ko‘prik muvozanatda bo‘lgan hol uchun yozamiz:
I1Rx-I2rAD=0 (2)
I1R0-I2rDВ=0 (3)
(2) va (3) dan: Rx/R0=rАD/rDВ (4)
AD va AВ qismlarining qarshiligi ularning uzunliklari l1 va l2 ga proporsional bo‘lgani uchun
Rx=R0 l1 /l2 (5)
bo‘ladi.
Agar reaxordning uzunligi l bo‘lsa, u holda l2= l-l1 bo‘ladi va
Rx=R0 l1/l - l1 (6)
ni hosil qilamiz.
Reoxordning qarshiligi 10-20 sm bo‘lsa, bayon qilingan Uitston ko‘prigi uncha katta bo‘lmagan qarshiliklarni (I dan 100 smgacha) o‘lchash uchun ishlatiladi.
Galvanometrdan o‘tayotgan tok nol bo‘lganda kontakt AB reoxordning o‘rtasiga yaqinroq (l1 l2) to‘rsa, o‘lchashdagi xatolik minimum bo‘ladi
Qarshilik sifatida qarshiliklar magazini olinadi.
Ishni bajarish tartibi.
1. 14-rasmga asosan sxema yig‘iladi.
2. Biror qarshilik Rx ulanib, sirpqanuvchi D kontakt siljitiladi va galvanometr yordamida undan o‘tayotgan tok nolga keltiriladi. Shu paytda AD = l uzunlik yozib olinadi (l = 100 sm).
3. (в) formulaga olingan qiymatlarni qo‘yib, Rx1 hisoblanadi (R0 ni qarshiliklar magazinidan olinadi).
4. Rx1 o‘rniga boshqa Rx2 qarshilik ulanadi va 2,3 punktlar takrorlanadi, Rx2 aniqlanadi.
5. Rx1 va Rx2 ni ketma-ket ulab siljuvchi kontakt yordamida galvanometrning ko‘rsatishi nolga .keltiriladi l1 , l2 yozib olinadi va (6) formulaga asosan Rx.Kкeтю umumiy qarshilik topiladi.
6. Daftarda Rx.Kкeт = Rх1+Rx2 formulaga 3 va 4 punktlardagi olingan qiymatlarni qo‘yib, natija hisoblanadi. 5 va 6 punktdagi natijalar taqqoslanadi
7. Rx1 va Rx2 lar parallel va umumiy qarshilik topiladi.
8. Daftarda Rпар= Rx1 • Rx2/ Rх1+Rx2 formulaga 3 va 4 punktlardagi qiymatlarni qo‘yib, natija hisoblanadi.
9. 7 va 8 punktlardagi natija taqqoslanadi.
10. Natijalar jadvalga yoziladi.
№
|
l1
|
l2
|
R0
|
Rx1
|
Rx2
|
Rukk=Rx1+Rx2
|
Rпар=Rx1Rx2/Rx1+Rx2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sinov savollari:
1. Кirxgofning I va II qonuni qanday ifodalanadi?
2. Galvanometrdan tok o‘tayotgan hol uchun Кirxgofning tenglamasini yozing.
3. Potensial va potensial tushuvi deb nimaga aytiladi?
4. Tokning mavjud bo‘lish shartini aytib bering.
7 - LABORATORIYA ISHI.
TOК MANBAINING ELEКTR YURITUVCHI КUCHINI КOMPENSATSIYA
USULI BILAN ANIQLASH
Кerakli asboblar: o‘zgarmas tok manbai, elektr yurituvchi kuchi noma’lum bo‘lgan element, qo‘sh kalit, qarshiliklar magazini, sezgir galvanometr, 2 ta kalit, reoxord, reostat.
Кirish. Galvaniq elementning elektr yurituvchi kuchi elektrodlarning o‘lchamiga va elektrolitning miqdoriga bog‘liq emas. U elektrolitning kimyoviy tartibi bilan aniqlanadi va berilgan sharoitda o‘zgarmasdan qoladi. Elementning har bir to‘ri ma’lum e. yu. k. ga ega. Om qonuniga ko‘ra:
=IR+Ir
ga teng. Bu yerda - e.yu.k., I - tok kuchi, R - zanjir tashqi qismining qarshiligi, r - elementning ichki qarshiligi. Zanjirning tashqi qismidagi
kuchlanishning tushishi: U=IR ga teng (1)
tenglamadan:
U= -Ir (2)
Shunday qilib, tashqi zanjirdagi kuchlanishning tushishini topish uchun e.yu.k. dan batarey‘aning ichki qarshiligidagi kuchlanish tushishini ayirish kerak. E.yu.k. ni odatdagi voltmetr yordamida o‘lchab bo‘lmaydi. Odatdagi voltmetr ishlashi uchun zanjirdan tok o‘tishi shart. Bunda o‘lchangan potensiallar farqi e.yu.k. dan kichik bo‘ladi. Voltmetrning ichki qarshiligi juda katta bo‘lganda (masalan, lampali voltmetrda) voltmetr zanjiridagi tok kichik bo‘ladi. Bu holda U bo‘ladi.
Elementning e.yu.k. ni konpensatsiya usuli bilan o‘lchash mumkin. 15- rasmda keltirilgan zanjirni ko‘raylik. Bu yerda . - batareya, X - tekshirilayotgan batareya,
15-rasm
G-galvanometr. AB - kalibrlangan sim (reoxord). Agarda tekshirilayotgan element X ning e. yu. k. batarey‘anikidan kichik bo‘lsa, reoxordda shunday C nuqtani topish mumkinki, bunda AGCA tarmoqda tok bo‘lmaydi va galvanometr strelkasi nolni ko‘rsatadi. AGCA kontur uchun Кirxgofning ikkinchi qonuni quyidagicha yoziladi:
I2(rx+Rx+rg)-I1RAC=-x (3).
Bu yerda rx - batarey‘aning ichki qarshiligi, RAC - reoxordning AC qismining qarshiligi Galvanometrdan o‘tayotgan tok I2=0 bo‘lsa,
I1 RAC= X (4).
bo‘ladi va bu holda AC qismida batareya hosil qilgan kuchlanish e.yu.k. ga tengdir (kompensatsiya bo‘layapti).
Tekshirilayotgan elementni e.yu.k. ma’lum bo‘lgan boshqa bir normal batareya bilan almashtiramiz. Кontaktni siljitib, shunday D holatni topamizki, bunda galvanometrdan tok o‘tmaydi, u holda (4) - ifodani mana bunday yozish mumkin:
I1 RAD=X (5)
bo‘ladi.
AB qismdagi tok ilgarigidek qoladi, chunki A8C zanjirda tok yo‘q, (4) ni (5) ga bo‘lsak:
x=n RAC/RАD (6)
AB reoxordda uzunlik qarshilikka proporsional ekanligini hisobga olib, (6)ni quyidagi ko‘rinishda yo'zamiz:
x = n l1/l2 (7)
bu yerda l1 va l2 - AC va AD qismlarning uzunligi. En ni bilgan holda va AC = l1 , AD = l2 ni o‘lchab, (7) formula bilan izlanayotgan e.yu.k. ni hisoblaymiz.
ELEKTR YURITUVCHI .КUCH NI
REOXORDDA КOMPENSATSIYALASH USULI BILAN
ISHLASH.
Sxemada ishlatiladigan AB reoxordning simi chizg‘ich ustiga tortilgan bo‘lib, I1 va I2 uzunliklarni o‘lchash imkonini beradi. En va Ex elementlarning qutblanmasligi uchun va E. akkumulyatorning tez razryadlanmasligi uchun ikkala zanjirni tez uzib oluvchi К kalit qo‘yilgan. C va D nuqtalar topilguncha element va galvanometrni kuchli toklardan saqlash maqsadida galvanometr va elementga ketma-ket qilib katta (1000-10000 om) qarshilik R ulangan, Zanjirga x va n elementlar n qo‘shkalit yordamida ulanadi. Reoxordning A nuqtasiga tekshirilayotgan element va akkumulyatorning bir xil ismli qutblarini ulash zarur. Ishda shkalaning noli o‘rta qismda joylashgan sezgir galvanometr ishlatiladi. E.yu.k. ning etaloni sifatida simobkaliyli normal Veston elementi olinadi. U "H" harfi ko‘rinishidagi shaklga ega bo‘lgan shisha idishdan iborat (16-rasm). Ostki qismiga platina elektrodlar kavsharlangan. Simob - musbat qutb sifatida, kadmiy amalgamasi - manfiy qutb sifatida ishlatiladi. Elektrolit sifatida HgSO4 ning to‘yingan eritmasi olingan, Hg2SO4 depolyarizator rolini bajaradi. Qutblanish kamligi tufayli normal elementning e.yu.k. vaqt o‘tishi bilan juda kam o‘zgaradi. Bundan tashkari bu alementning e.yu.k. Harorat o‘zgarishi bilan kam o‘zgaradi. t = 20°C da e.yu.k. 1,0183в ga teng.
16-rasm
Normal elementning e.yu.k. doimiyligi tufayli uni boshqa noma’lum e.yu.k. bilan taqqoslash qulaydir, Veston elementidan 10-6 -10-5 A dan ortiq, tok olishi mumkin emas. Veston elementi faqat kompensatsiya sxemalarida qullaniladi.
Ishni bajarish tartibi.
1. Sxema bo‘yicha elektr zanjir tuziladi va o‘qituvchi ruxsati bilan ishni bajarishga kirishiladi.
2. R-himoya qarshiligi eng katta qiymatga qo‘yiladi.
3. P ulab - uzgich yordamida E etalon element ulanadi va reoxorddagi siljigich harakatlantirib, shunday C nuqta topiladiki, bunda galvanometr shkalasi nolni ko‘rsatadi. Bunday holda etalon elementining e.yu.k, E manba hosil qilgan potensiallar farqi bilan kompensatsiyalanadi. Galvanometrning strelkasi nolga kelguncha qisqa muddat ichida ulab to‘riladi, so‘ng P yordamida element En zanjirdan ajratiladi.
4. Reoxordning AD qismining uzunligiga l1 o‘lchanadi.
5. Zanjirga ulanadi va galvanometr nolni ko‘rsatgan holda C belgilanadi. AC =l2 o‘lchanadi. Tajriba bir necha marta takrorlanadi.
6. Tekshirilayotgan element e.yu.k. ning o‘rtacha qiymati aniqlanadi.
¹
|
l
|
l
|
n
|
x
|
x o'rtacha
|
x
|
x o'r
|
x o'r/x
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sinov sazollari:
1. Elektr tokining hosil bo‘lishini tushuntiring.
2. Nima uchun potensiallar farqi x.osil qilishda elektr tabiatiga ega bulchmagan kuchlar zarurdir?
3. E.yu.k. nima?
4. Кompensatsiya metodini tushuntiring.
5. Manbaning e.yu.k. x bo‘lsa, o‘lchashlar o‘tkazish mumkinmi?
6. Sxemani tushuntiring.
7. Hisoblash formulasini keltirib chiqaring.
Dostları ilə paylaş: |