O’zbekiston Respublikasi xalq ta’lim vazirligi

Tokning zichligi. Stotsionar toklarning birligi. Joul-Lens qonuni.

1. 
   Tokning zichligi
   
2. 
   Joul-Lens qonuni
   
3. 
   Qarshilikning haroeratga bog’liqligi.
   

Elektr tokini miqdoriy tomondan harakterlash uchun tok kuchi degan kattalik kiritilgan. tok kuchining son qiymatini o’lchash uchun o’tkazgishning ko’ndalang kesim yuzi orqali vaqt birligi ichida o’tgan zaryad miqdori olingan. Agar Δt vaqt ichida o’tkazgichning ko’ndalang kesim yuzi orqali Δq zaryad o’tsa ta’rifga muvofiq: bo’ladi. teng vaqtlarda o’tadigan zaryad miqdorlari Δq har xil bo’lsa (1) ni o’rniga tok kuchuning o’rtacha qiymatini olamiz. Δq- bir hil bo’lsa J=const bo’ladi. O’tkaz gichning kesim yuzi birligiga to’g’ri kelgan tok kuchi shu tok kuchini zichligi deyiladi.

n-zaryad konzentrasihyasi, e- electron zaryad, v-zaryad tezligi.
Tok zichligining birligi .
Agar q- o’zgaruvchan bo’lsa har ondagi tok kuchi zichligi har hil bo’lib u deb yoziladi. O’tkazgichdan tok o’tganda o’tkazgich qiziydi buni quyidagicha tushuntiriladi o’tkazgichda tok bo’lmaganda undagi erlin elektronlar tartibsiz xarakakatlanadi va kristall panjaraning ionlari bilan to;qnashib, ular bilan energiya almashadi. Erkin elektronlarning ionlarga beradigan energiyasi o’rta hisobda ionlarning elektronlarga shu to’qnashish vaqti davomida berayotgan energiyasiga teng bo’ladi. Bu holda erkin elektronlar sistemasi bilan panjaradagi ionlar sistemasi o’rtasida issiqlik muvozanati yuzaga keladi.
O’tkazgichdan tok o’tayotganda esa elektronlar tartibli harakatga keladi. Elektronlar kristal panjaradagi ionlar bilan ketma-ket to’qnashganda ularga ko’proq energiya beradi, lekin ulardan kamroq energiya oladi. Elektronlar energiyasining kamayishi elektr maydon energiyasi hisobiga tezda tiklanadi. Natijada erkin elektronlar sistemasi bilan panjaradagi ionlar sistemasi o’tsadidagi issiqlik muvozanati buziladi.O’tkazgichninf ichki energiyasi oshadi va o’tkazgich bilan atrofdagi muhit o’rtasida issiqlik muvozanati yuzaga kelmaguncha o’tkazgichning harorati ko’tarila boradi.
Rus olimi E.X. Lents va ingliz olimi Joul bir-biridan behabar holda, turli hollarda tok ajratgan issiqlik miqdorini tajribada o’lchab tobdilar. Sarflangan elektr energiya bilan ajralib chiqqan issiqlik orasidagi munosabatni o’rgandilar (tajriba tushuntiriladi).

Agar toza suvli kalorimetrga C spiral sim tushirib, ampermetr va voltmeter bilan tok kuchi va kuchlanish o’lchnsa, sekundamer yordamida tokning o’tish vaqti belgilansa, tokning ishi A=IUt bo’ladi. Agar zanjirga elektr energiyasini boshqa tur energiyaga aylantiruvchi maxsus asboblar ulanmagan bo’lsa,energiyaning saqlanish qonuniga asosan tokning butun ishi issiqlik ajralishga ketadi.

Shu sababli:Q=IUt speralning qarshiligi R bo’lsa, zanjirning bir qismi uchun Om qonuniga asosan U=IRbo’lganligi uchun Q=I²Rt. Bu formula Joul-Lents qonunini ifodalaydi: Zanjirning bir qismidan tok o’tganda ajralib chiqadigan issiqlik miqdori tok kuchi kvadrati bilan qism qarshiligi va tokning doimyi saqlanib o’tgan vaqti ko’paytmasiga teng, Joul-lents qonunini quyidagicha ham yozish mumkin:

3.Ma’lumki, harorat ortishi bilan o’tkazgich qarshiligi ortadi, chunki yuqori haroratda elektronlar issiqlik harakati tengligi ortishi bilan ularning tartibli siljishi kamayishi tufayli tok kuchi kamayadi, shuning uchun o’tkazgich qarshiligi ortgan bo’ladi.

Agar 0⁰-dagi o’tkazgich qarshiligi R₀-bo’lib, uning xarorati Δt ga ko’tarilsa, uning qarshiligi moddaning tabiatiga bo’g’liq holda ΔR-ga ortadi, bu qarshilik o’zgarishi harorat o’zgarishi bilan avvalgi qarshilikga mutanosib bo’ladi, yani ΔR=αR₀Δt⁰; bundan bo’lib, harorat 0⁰ C dan t⁰ gacha o’zgarganda qarshilik R₀ dan R gacha o’zgarganligidan R=R₀+R₀αΔt⁰ yoki R=R₀(1+αt⁰) α- qarshilikning termik koefitsenti bo’lib,turli moddalar uchun turli son qiymatiga ega.
Ko’rinib turibdiki harorat 0⁰C dan pasaya borsa, o’tgazgichning qarshiligi kamayadi.