Butun zanjir uchun om qonuni. Tok manbayining foydali ish koeffitsiyenti

10-sinf fizika darsligi asosida 37-mavzu: Butun zanjir uchun om qonuni. Tok manbayining foydali ish koeffitsiyenti O'tkazgichdan tok o'tganda u qiziydi va ma'lum miqdorda issiqlik ajralib chiqadi. Demak, energiyaning saqlanish qonuniga ko'ra, o'tkazgich bo'ylab erkin elektronlar ko'chganda elektrostatik maydon ish bajaradi. Lekin, elektr zanjirida energiya ajralsa, energiyaning saqlanish qonuniga ko'ra, shuncha energiya elektr zanjiriga kelishi kerak. Shunday savol tug'iladi: bu zanjirning qaysi qismida ro'y beradi va qanday fizik jarayonlar natijasida energiya elektr zanjiriga beriladi? Dastlab aniqlashtirib olamiz: elektr zanjiridagi energiya manbayi vazifasini elektrostatik maydon bajara oladimi? Bajara olmaydi, chunki 33-mavzuda ko'rib o'tilganidek elektrostatik maydonda zaryadni berk trayektoriya bo'ylab ko'chirishda bajarilgan ish nolga teng. Demak, faqat elektrostatik maydon ta'sirida erkin zaryadlar berk zanjir bo'ylab harakatlana olmaydi. Aytilganlardan shu narsa kelib chiqadiki, zanjirning qandaydir bir qismida zaryadlarga elektrostatik bo'lmagan kuchlar ta'sir qilishi kerak. Bu kuchlarni chet kuchlar deyiladi. Ular zaryadga tok mabayining ichida ta'sir qilib, aynan shu kuchlar energiyani elektr zanjiriga yetkazib beradi. Tok manbayida chet kuchlar ta'sirida zaryadlarning ajralishi ro'y beradi. Natijada manbaning bir qutbida musbat zaryad, ikkinchi qutbida manfiy zaryad to'planadi. Qutblar orasida potensiallar farqi vujudga keladi. Tokning kimyoviy manbalarida chet kuchlar kimyoviy tabiatga ega bo'ladi. Masalan, agar rux va mis elektrodlarni sulfat kislotaga tushirilsa, ruxning musbat ionlari, misning musbat ionlariga nisbatan elektrodini tez-tez tashlab ketib turadi. Natijada mis va rux elektrodlar orasida potensiallar farqi vujudga keladi: mis elektrodning potensiali, ruxnikiga nisbatan katta bo'ladi. Mis elektrod tok manbayining musbat qutbi, rux elektrod esa manfiy qutbi bo'ladi. Tok manbayida chet kuchlar erkin zaryadlarni elektrostatik maydon kuchlariga qarshi ko'chirishda Achet ish bajaradi. Bu ish berilgan vaqt ichida zanjir bo'ylab ko'chayotgan q zaryad miqdoriga proporsional bo'ladi. Shunga ko'ra chet kuchlarning bajargan ishining zaryad miqdoriga nisbati Achetga ham, q ga ham bog'liq bo'lmaydi. Demak, u tok manbayining xarakteristikasi hisoblanadi. Bu nisbat, ya'ni birlik q musbat zaryadni berk zanjir bo'ylab ko'chirishda bajarilgan ishi manbaning elektr yurituvchi kuchi (EYuK) deyiladi va E harfi bilan belgilanadi: EYuK kuchlanish kabi voltlarda o'lchanadi. Agar zanjirdagi tok kuchi I bo'lsa, t vaqt ichida zanjirdan q = It zaryad o'tadi. Shunga ko'ra (1) formulani quyidagicha yozib olamiz ga ega bo'lamiz. Bu ifoda butun zanjir uchun Om qonuni deyiladi. R + r ni zanjirning to'la qarshiligi deyiladi. Butun zanjir uchun Om qonunini ko'rinishda yozib olamiz. Bu ifodadagi birinchi qo'shiluvchi, manba qutblaridagi U kuchlanishga teng: Manba qutblaridagi maksimal kuchlanish E ga teng. Bu I = 0 bo'lganda bo'ladi. Tashqi zanjirga qarshilik ulanmasdan ochiq qolganda tok kuchi nol bo'ladi. Ushbu holda Manba qutblarininig orasidagi minimal ...