электр тоғы. электр тоғы реферат. Реферат Электр тоы
 Скачать 150.77 Kb.
|
|
С.Аманжолов атындағы Шығыс Қазақстан университеті Жаратылыстану ғылымдары және технологиялар факультеті Физика кафедрасы РЕФЕРАТ «Электр тоғы» Физиканы ағылшын тілінде оқыту әдістемесі Орындаған:Нурмухамбетова.М Тексерген: Калижанова Ү.С Өскемен қ. 2021 Электр тоғы Жоспар Кіріспе Орта бөлім Қорытынды Кіріспе Электр тогы – электр қозғаушы күштің әсерінен зарядтардың (зарядталған бөлшектер немесе дене) бағытталған қозғалысы. Зарядталған бөлшектер: өткізгіштерде — электрондар, электролиттерде —иондар (катиондар мен аниондар), газда —иондар мен электрондар, арнайы жағдайдағы вакуумда — электрондар, жартылай өткізгіштерде —электрондар мен кемтіктер (электронды-кемтіктік өтімділік) болып табылады. Электр тогы энергетика саласында — энергияны алыс қашықтыққа жеткізу үшін, ал телекоммуникация саласында — ақпаратты шалғайға тасымалдау үшін қолданылады. Электр тоғы Зарядталған бөлшектердің реттелген қозғалысы электр тогыдеп аталады. Электр тоғының белгілі бір бағыты болады. Тоқтың бағытына оң зарядталған бөлшектердің қозғалыс бағыты алынады. Затта тұрақты электр тогы пайда болуы және жүріп тұруы үшін, біріншіден, еркін зарядталған бөлшектер бар болуы қажетті. Зарядталған бөлшектердің реттелген қозғалысын тудыру үшін және оны әрі қарай демеп тұру үшін, екіншіден, оларға белгілі бір бағытта әсер ететін күш қажетті.  Зарядталған бөлшектерге электр өрісі F = qE күшпен әсер ететіні белгілі. Әдетте, зарядталған бөлшектердің реттелген қозғалысын тудырушы және оны демеп тұруға себепші болатын да өткізгіштің ішіндегі сол электр өрісі. Егер өткізгіштің ішінде электр өрісі болса, онда  формулаға сәйкес өткізгіш ұштарының арасында потенциалдар айырмасы болады.Бұл шарттардың орындалуы үшін электр тізбегі құрылады. Электр тізбегінің негізгі бөлігіне ток көзі, жалғағыш сымдар, тізбекті қосып ажырататын элементтер, ток тұтынушылар жатады. Тізбек элементінің бойымен өткен токтың жылулық, химиялық және магниттік әрекеті болады. Тоқтың әрекетін бағалау үшін ток күші деп аталатын физикалық шама енгізілген. I ток күші деп өткізгіштің көлденең қимасы арқылы бірлік уақыт ішінде қандай ∆q заряд өтетінін көрсететін физикалық шаманы айтады, яғни:  Ток күші ампермен өлшенеді [ I ] = A. Егер ток күші мен оның бағыты уақыт бойынша өзгеріссіз қалса, онда электр тогы тұрақты электр тогы деп аталады. Тұрақты ток үшін  j Tок тығыздығы – электр тогын сипаттау үшін өткізгіштің бірлік қимасынан қандай ток өтетінін көрсететін шама.  Ток тығыздығының өлшем бірлігі  .Электр кернеуі – бірлік электр зарядының орын ауыстыру бойымен электр өрісінің атқаратын жұмысымен анықталатын физикалық шама:  Тұйық контурдағы электр қозғаушы күш контурдың бойымен зарядтың орын ауыстыруындағы бөгде күштердің жұмысының сол зарядқа қатынасын көрсетеді:  Электр қозғаушы күшті вольтпен өрнектейді. Өткізгіш кедергісі  (Оммен өлшенеді)Тізбектің бөлігі үшін Ом заңы бойынша ток күші түсірілген U кернеуге тура пропорционал да, өткізгіштің R кедергісіне кері пропорционал.   Бұл қатынас толық тізбек үшін Ом заңының математикалық өрнегі. Бұл құбылыс қысқа тұйықталу деп аталады. Қысқа тұйықталу кезінде тізбектегі ток күші ең үлкен мәнге ие болады.Сонымен қатар, Электр тогының бағыты шартты түрде өткізгіштердегі оң заряд тасушылардың орын ауыстыру бағыты алынады, бірақ өткізгіштердегі заряд тасушылардың заряды теріс (мысалы, металда электрон) болғандықтан ток бағыты электрондардың бағытына қарсы келеді. Электр тогы өткізгіш бойымен спиральді қозғалады. Токтың тұрақты ток және айнымалы ток деп аталатын екі түрі бар. Тұрақты ток — уақыт бойынша бағыты және шамасы өзгермейді. Тұрақты ток көздері: аккумуляторлар, батареялар. Электрондар - тан + ағылады.  2-сурет. Айнымалы ток тербелісі  3-сурет. Периодты i(t) айнымалы токтың графигі Айнымалы ток — бағыты мен шамасы периодты түрде өзгеріп отыратын электр тогы. Ал техникада айнымалы ток деп ток күші мен кернеудің период ішіндегі орташа мәні нөлге тең болатын периодты ток түсіндіріледі. Айнымалы ток байланыс құрылғыларында (радио, теледидар, телефон т.б.) кеңінен қолданылады. і Ток күші (және кереу ) өзгерісі ( тербеліс ) қайталанатын уақыттың (секундтпен берілген) ең қысқа аралығы период (Т) деп аталады (3-сурет). Айнымалы токтың тағы бір маңызды сипаттамасы — жиілік (ƒ). Уақыт бірлігінде жасалған периодтар саны жиілік деп аталады. Айнымалы ток жоғарғы жиілікте өткізгіш сыртына ығыстырылады, бұл скин-эффект құбылысы деп аталады. Э. т. физ. табиғатына қарай өткізгіштік Э. т. (электр өрісінің әсерінен өткізгіште не шала өткізгіште пайда болатын ток тасушылардың реттелген қозғалысы), конвекциялық Э. т. (электрлік өткізгіштігі і болмайтын ортадағы не вакуумдағы зарядталған бөлшектер мен денелердің қозғалысы), поляризациялық Э. т. (диэлектриктегі поляризациялық өзгеруі нәтижесінде ондағы байланысқан зарядталған бөлшектердің қозғалысы) болып бөлінеді. Э. т-ның өлшеуішіне ток күші және ток тығыздығы алынады. Э. т. Магнит өрісінің көзі болып есептеледі. Магнит өрісін қарастырған жағдайда Э. т.: макроскопиялық ток (өткізгіштік және конвекц. Э. т.), молекулалық ток (ортаны құрайтын атом, молекула және иондардағы электрондардың қозғалысына сәйкес келетін микротоктар; ығысу тогы) болып ажыратылады. Ал тұрақты электр тогы келетін болсақ, Зарядталған бөлшектердің реттелген қозғалысы электр тогы деп аталады. Электр тогы еркін электрондардың немесе иондардың реттелген орын ауыстыруы кезінде ғана пайда болады. Дегенмен, егер бейтарап тұтас дене орын ауыстырса, ондағы қисапсыз көп электрондар мен атом ядроларының реттелген қозғалысына қарамастан, электр тогы пайда болмайды. Бұл жағдайда өткізгіштің кез келген қимасы арқылы орын ауыстыратын толық заряд нөлге тең, өйткені таңбалары әр түрлі зарядтар бірдей орташа жылдамдықпен орын ауыстырады. Электр тогының белгілі бір бағыты болады. Токтың бағытына оң зарядталған бөлшектердің қозғалыс бағыты алынады. Егер ток теріс зарядталған бөлшектердің қозғалысынан пайда болса, онда ток бағыты бөлшектер қозғалысының бағытына қарама – қарсы деп саналады. Ток күші (І) электр тогын сипаттайтын шама. өткізгіштің көлденең қимасынан бүкіл уақыт ішінде ағып өтетін заряд санын ток күші деп атайды: I=dq/dt. Ток күші ампермен (А) өлшенеді 1А=1Кл/1с. Көлемі V, көлденең қимасы S цилиндр тәрізді өткізгіш алайық. Өткізгіштің ішінде бос жүрген электрондардың заряды е, ал бірлік көлемдегі бос электрондар саны n болсын. Егер осы өткізгішке электр өрісімен әсер етсе, онда бос электрондар бір бағытта үдей қозғала бастайды, электрондардың үдей қозғалғандағы орташа жылдамдығын v делік. Сонда dt уақыт ішінде осы өткізгіштен ағып өтетін электр заряды (dq) мынаған тең: dq=e*nV=enSvdt, сонда ток күші I=dq/dt=enSvdt/dt=enSv. Уақыт бірлігі ішінде өткізгіштің көлденең қимасынан бірдей мөлшерде заряд тасымалдаушылар өтіп жатса, мұндай электр тогын тұрақты электр тогы деп атайды. Қорытындыласақ, Электр зарядтарының реттелген (бағытталған) қозғалысы электр тогы деп аталады. Электр тогы пайда болуы үшін екі қажетті шарттың орындалуы тиіс: 1. қарастырылып отырған денеде токтың еркін тасушыларының, яғни бүкіл дене шегінде қозғала алатын зарядталған бөлшектердің бар болуы; 2. дененің ішінде электр өрісінің бар болуы. Токтың бағыты ретінде шартты түрде оң зарядтардың қозғалыс бағыты алынған. Электр тогының сандық сипаттамасы ретінде екі шама пайдаланылады: ток күші және ток тығыздығы болып табылады. |