Laboratoriya ish -2
Mavzu: O’tkazgichning qarshiligini o’zgarmas tok ko’prigi yordamida
aniqlash
Ishdan maqsad:
O’zgarmas tok vositasida o’tkazgich qarshiligini aniqlash.
Kerakli asbob va buyumlar:
1. Reoxord
2. O’zgarmas tok manbai
3. Qarshiliklar magazine
4. Kalit
5. Qarshiliklari aniqlanishi lozim bo’lgan ikkita o’tkazgich
Nazariy ma’lumotlar
Elektr
maydoni
mavjud
bo’lgan
holda
birinchi
tur
o’tkazgichlarda(metallarda) kristall panjara tugunlari orasida erkin elektronlarning
tartibli harakati vujudga keladi. Bunday elektronlarning
tartibli harakatiga elektr
toki deyiladi. Elektr toki miqdoriy tomondan tok kuchi, deb ataladigan kattalik
bilan xaraktYerlanadi.
Vaqt birligi ichida o’tkazgichning ko’ndalang kesim yuzasidan o’tgan
zaryad miqdoriga teng bo’lgan kattalik tok kuchi deyiladi. Tok kuchi skalyar
kattalik bo’lib, umumiy ravishda quyidagi formula bilan aniqlanadi.
dt
dq
(1)
Agar tokning qiymati va yo’nalishi o’zgarmasa bunday tokka o’zgarmas tok
deyiladi. Tok kuchi birligi 1 Amper (A). Amper-vakuumda bir-biridan 1 m
masofada joylashgan ikkita cheksiz uzun parallel o’tkazgichning
har biridan tok
o’tganda, o’tkazgichlar orasida ularning har bir metr uzunligiga 2·10
-7
n ga teng
o’zaro ta'sir kuchini vujudga keltiradigan tok kuchidir.
O’tkazgich uchlarida kuchlanish bor bo’lgan hollardagina, o’tkazgichlarda
elektr toki hosil bo’ladi. Bunda Om qonuniga asosan tok kuchi quyidagiga teng:
R
U
(2)
U-o’tkazgich uchlaridagi kuchlanish, R-o’tkazgich qarshiligidir.
Metall
o’tkazgich elektr manbaiga ulanganda, metall tarkibidagi erkin elektronlar ma'lum
yo’nalishda tartibli harakat qila boshlaydi. Bu elektronlar tartibli harakat
davomida kristall panjara tugunlarida joylashgan musbat ionlar bilan
to’qnashadilar. Har bir to’qnashish natijasida elektronlar tartibli harakatini
yo’qotadi.
Demak, erkin elektronlar har bir to’qnashish davomida o’zining
tartibli
harakat tezligi hisobiga olgan kinetik energiyasining bir qismini kristall
panjarasidagi ionlarga uzatadi. Tok manbai elektronlarni qaytadan tezlashtiradi,
ular yana panjarasidagi ionlar bilan to’qnashadi va x.k.
Elektronlarning tartibli harakatiga halakit beradigan to’siqlar yig’indisi
o’tkazgichning qarshiligi R deyiladi.
I
1
I
2
I
3
I
4
I
5
I
1
I
2
I
3
I
4
I
5
Ba'zi amaliy masalalarni yechishda birmuncha murakkab,
tarmoqlangan
zanjirlardagi tok kuchi, kuchlanish va hokazolarni aniqlashga to’g’ri keladi. Om
qonuni formulalari asosida bu masalalarni hal qilishning imkoni bo’lsa ham bunda
ma'lum qiyinchilik yuzaga kelishi mumkin. Bunday masalalar Kirxgofning ikkita
qoidasini e'tiborga olinsa ancha oson yechiladi.
Kirxgofning birinchi qoidasini ta'riflash uchun avval tugun tushunchasini
ko’rib o’taylik. Uchta va undan ortiqo’tkazgichlar tutashgan
zanjir nuqtasi tugun
deb ataladi. (1-rasm) Tugunga kelayotgan toklar musbat ishora bilan tugundan
ketayotgan toklar esa manfiy ishora bilan belgilanadi. Kirxgofning birinchi qoidasi
shunday ta'riflanadi.
«Tugunga kelayotgan va undan ketayotgan toklarning algebraik yig’indisi
nolga teng». 1-rasmda tasvirlangan toklar uchun Kirxgofning birinchi qoidasi
ifodasi quyidagi ko’rinishda yoziladi:
0
5
4
3
2
1
I
I
I
I
I
yoki
n
i
i
I
1
0
(3)
1-rasm
Kirxgofning birinchi qoidasi zaryadning saqlanish qonunining natijasidir.
Kirxgofning ikkkinchi qoidasi tarmoqlangan
zanjir uchun Om qonunining
umumlashtirishdan kelib chiqadi.2-rasmda tasvirlangan zanjirni ko’raylik.
Ixtiyoriy tarzda biror yo’nalishni, misol uchun soat strelkasi yo’nalishini musbat
ishorali deb tanlab olaylik.
Konturni shu yo’nalish bo’yicha aylanib o’tuvchi kattaliklar (tok kuchi,
kuchlanish) musbat ishorali, teskari yo’nalishda aylanib o’tuvchi kattaliklar manfiy
ishorali deb qabul qilinadi. Masalan, konturni soat strelkasi bo’yicha aylanib
o’tishida vujudga keltirilgan E.Yu.K. musbat hisoblanadi.
Konturning har bir qismi uchun bir jinsli bo’lmagan Om qonunini
qo’llaymiz.
1
1
1
B
A
R
I
2
2
2
C
B
R
I
3
3
3
A
C
R
I
Bu tenglamalarni hadma-had qo’shib quyidagi ifodani olamiz:
3
2
1
3
3
2
2
1
1
R
I
R
I
R
I
(4)
yokiumumiytarzda
R
2
R
1
R
3
C
B
A
I
2
I
1
I
2
E
1
E
2
E
3
R
2
R
1
R
3
C
B
A
I
2
I
1
I
2
E
1
E
2
E
3
А
В
С
Д
G
I
Х
R
Х
I
2
R
2
I
1
R
1
I
0
R
0
I
Х
I
2
I
1
I
0
I
I
E
К
А
В
С
Д
G
I
Х
R
Х
I
2
R
2
I
1
R
1
I
0
R
0
I
Х
I
2
I
1
I
0
I
I
E
К
В
С
Д
G
I
Х
R
Х
I
2
R
2
I
1
R
1
I
0
R
0
I
Х
I
2
I
1
I
0
I
I
E
К
А
В
G
I
Х
R
Х
I
0
R
0
E
К
C
I
1
I
2
А
В
G
I
Х
R
Х
I
0
R
0
E
К
C
I
1
I
2
n
i
i
n
i
i
i
R
I
1
1
(5)
BundanKirxgofningikkinchiqoidasigashundayta'rifberishmumkin:
Tarmoqlanganelektrzanjiridagiharqandayberkkonturdakonturningtegishliqismlarid
agitokkuchiningshuqismqarshiliklarigako’paytmalariningyig’indisikonturdagibarch
aE.Yu.K.larningalgebraikyig’indisigatengdir.
2-rasm
Kirxgof qoidalarini qo’llashda quyidagi shartlarga rioya qilish kerak:
a) tok yo’nalishini to’g’ri tanlash lozim. Agar masalani yechishda manfiy tok
qiymati hosil bo’lsa, demak uning haqiqiy yo’nalishi teskari tanlangan bo’ladi.
b) konturni aylanib o’tish yo’lini to’g’ri tanlanishi kerak:
d) tuzilgan tenglamalar sonin oma'lum kattaliklar soniga teng bo’lishi lozim.
O’tkazgichlar qarshiligini o’lchashning turli usullari mavjuddir. Bu
usullardan eng qulayi ampermetrda o’lchangan tok kuchi va voltmetrda aniqlangan
kuchlanish qiymatlarini bilgan holda, zanjirning bir
qismi uchun Om qonunidan
foydalanib o’tkazgich qarshiligini aniqlashdir. Lekin bu usul yordamida
qarshilikni aniqlashda ko’proq xatolikka yo’l qo’yiladi. Chunki o’lchov asboblari
ampermetr va voltmetrlarning ichki qarshiliklarining mavjudligi u tok kuchini va
U kuchlanishni aniqo’lchashga imkon bermaydi. Natijada Om qonuni yordamida
o’tkazgich qarshiligini o’lchashda xatolikka yo’l qo’yiladi.
Shuning uchun ko’pincha qarshiliklarni o’zaro
taqqoslash vositasida
aniqlash usulidan foydalaniladi. Bu usul o’zgarmas tok ko’prigi Uitston ko’prigi
usulidir.
Uitson ko’prigi sxemasi
R
R
R
R
,
,
,
2
1
0
qarshiliklarning AVSD to’rtburchak
shaklida ulanishidan hosil bo’ladi (3-rasm). Bu yerda R
0
- qarshiliklar magazini.