Тұрақты электр тоғы

Лекция №14

Тұрақты электр тоғы.

Электр зарядтарының реттелген қозғалысын электр тогы деп атайды.

   Электр тогының пайда болуы үшін еркін ток тасушылары және оларды қозғалысқа келтіруші электр өрісі болуы керек.  

   Ток болып тұруы үшін тізбекке электростатикалық емес күштерінің жұмысы есебінен  потенциалдар айырымын тудырып және сақтайтын ток көздері болуы керек. Ток көзінен зарядтарға әсер етуші электростатикалық емес күштерді бөгде (сыртқы) күштер деп атайды.

   Электр тогы бағыты үшін оң зарядтың қозғалыс бағытын келісіп алған. Ток күші деп

                                                             [pic 1]                    (14.1)

шаманы айтады. Егер ток күші мен бағыты уақыт бойынша өзгермесе мұндай токты тұрақты ток деп атайды.

   Электр тізбегінің учаскесіндегі кернеуі [pic 2] деп электростатикалық және бөгде күштердің бірлік оң зарядты учаскеде орын ауыстырғанда атқаратын жұмысын айтады.

   Тізбек учаскесі үшін Ом заңы (интегралдық түрдегі) бойынша

                                                          [pic 3]                   (14.2)

[pic 4]өткізгіш кедергісі, өлшем бірлігі – Ом

                                                         [pic 5]                   (14.3)

шаманы электр өткізгіштік деп атайды, өлшем бірлігі – сименс (См)                                            

   Өткізгіш кедергісі оның өлшемдеріне байланысты.

                                                            [pic 6]             (14.4)

[pic 7]меншікті электр кедергісі , [pic 8]өткізгіш ұзындығы, [pic 9]оның көлденең қимасының ауданы.

                          [pic 10]        шаманы меншікті электр өткізгіштік деп атайды.

                          [pic 11]       шамасы ток тығыздығы болғандықтан

                                                               [pic 12]               (14.5)

мұны векторлық түрде жазуға болады:

                                                             [pic 13]                (14.6)

бұл дифференциалдық түрдегі Ом заңы. Меншікті кедергі және кедергі температураға байланысты:

                                              [pic 14]            (14.7)

[pic 15][pic 16] және [pic 17] температурадағы меншікті кедергі, [pic 18] және [pic 19] температурадағы кедергі, [pic 20]кедергінің температуралық коэффициенті.

   Көптеген металдармен олардың қорытпалары критикалық деп аталатын температурада аса өткізгіштік құбылысын көрсетеді, мұнда кедергі нольге дейін кеміп зат абсолют өткізгіш болады.

    Джоуль-Ленц заңы бойынша ток қозғалмайтын металл өткізгіштен өткенде бөлінетін жылулық

                                                       [pic 21]          (14.8)

бұл заңның дифференциал түрі

                        [pic 22]         (14.9)

   Гальваникалық элементі бар (біртекті емес) тізбектің бөлігі үшін Ом заңы:

                    [pic 23]        (14.10)

мұндағы [pic 24]тізбектің 1-2 бөлігіндегі потенциалдар айырымы, [pic 25]осындағы ЭҚК

(электр қозғаушы күші). Егер [pic 26] болса бұл заң

                                     [pic 27]        (14.11)

тізбек бөлігі үшін Ом заңына өтеді.[pic 28][pic 29]

Үштен кем болмаған ток өткізгіштері түйіскен нүктені түйін деп атайды.

Кирхгоф [pic 30]І  ережесі бойынша: түйінде түйіскен ток күштерінің алгебралық жиыны нульге тең:    

      [pic 31]            (14.12)