Электродинамика - Физика - Презентации

Информация о документе

Цена	3000UZS
Размер	1.2MB
Покупки	0
Дата загрузки	02 Декабрь 2023
Расширение	pptx
Раздел	Презентации
Предмет	Физика

Электродинамика

Купить

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА ФИЗИКА КАФЕДРАСИ01 0D 04

Режа: • Электр токи. • Токнинг кучи ва зичлиги. • Электр токининг мавжудлик шарти. • Ом ва Джоул-Ленц қонунларининг интеграл ва дифференциал кўринишлари. • Гальваник элементли занжир қисми учун Ом қонуни. • Кирхгоф қоидалари. • Газларда электр токи. • Мустақил ва мустақил бўлмаган газ разрядлари. • Плазма тўғрисида тушунча. 06

Электр токи Электр зарядларининг тартибли ҳаракати электр токи деб аталади. Мусбат зарядларнинг ҳаракат йўналиши электр токининг йўналиши ҳисобланади. Ток кучи – электр токининг ўлчов миқдоридир – берилган юзадан кичик вақт оралигида кўчирилган dq заряднинг шу dt вақт оралиги нисбатига тенг скаляр физик катталикдир. dt dq I 01 0A 35 36 0D 21 0D 0F 20 01

Металларда электр токи n - концентрация q - заряд v - зарядлар тартибли ҳаракатининг ўртача тезлигиI ne S   0C11

Ток кучининг бирлиги Электр токи кучи бирлиги – ампер 1 метрли ўтказгичнинг ҳар бир қисмида 2.10 -7 Ньютон таъсир кучи ҳосил қиладиган, вакуумда 1 метр оралиқда жойлашган, ҳисобга олмайдиган даражада кичик кўндаланг кесим юзасига эга бўлган, чексиз узунликдаги тўғри чизиқли параллел жойлашган ўтказгичлардан ўтаётган ўзгармас ток кучига айтилади.    I А 05

Ток кучининг зичлиги деб, ўтказгичнинг бир бирлик кўндаланг кесим юзасидан dS ўтган dI ток кучига миқдор жиҳатидан тенг бўлган физик катталикка айтилади: Ток кучи зичлиги Иҳтиёрий сиртдан ўтаётган ток кучи ток зичлиги вектори оқими билан аниқланади Узлуксизлик тенгламаси q’ ёпиқ сирт билан чегараланган ҳажмдан чиқаётган заряд.   dS dI jS I j     ne j    2 А j м        sI jdS     dq dq jdS dt dt        0A 0F 16 0D 29 0D 17 2F 05 09 2F 39 0E 383A 33

Токнинг мавжуд бўлиш шарти 1. Ток ташувчилар – тартибли ҳаракат қилаоладиган зарядланган заррачаларнинг мавжудлиги. 2. Қандайдир усул билан энергияси тикланадиган , электр майдоннинг мавжудлиги. 3. Занжирда узлуксиз ўзгармас ток ўтиб туриши учун, Кулон кучидан ташқари потенциаллар фарқини ҳосил қилувчи ташқи ноэлектрик кучлар – электрга ёт кучлар бўлиши мавжудлиги. Ток манбаълари орқали зарядларга таъсир қилувчи, ноэлектрик кучлар ташқи кучлар деб аталади. 05

Ток манбаълари Ташқи куч хосил қилган майдон таъсирида, ток манбаъи ичида электр зарядлари электростатик майдон кучларига қарши ҳаракатланадилар, занжирнинг учларида потенциаллар фарқи таъминланиб туради, натижада, занжирда доимий электр токи оқади. Химиявий энергия ҳисобидан электр энергияси манбаъи бўладиган қурилмалар гальваник элементлар деб аталади.Ток ўтказилганда электр энергияси манбаъи бўладиган қурилмалар аккумуляторлар деб аталади. 05

Ток таъсири 1. Иссиқлик таъсири. Ток ўтаётган ўтказгич қизийди. Иссиқлик таъсири деярли доимо намоён бўлади. Ўта ўтказгичларда тоқ ўтганда токнинг иссиқлик таъсири намоён бўлмайди. 2.Химиявий таъсир. Электр токи ўтказгичнинг химиявий таркибини ўзгартиради. Бу ходиса электролитларда ток ўтганда намоён бўлади.. 3.Магнит таъсир. Ток қўшни ўтказгичлардан ўтадиган токларга ва магнит жисмларга куч билан таъсир ўтказади. Токнинг магнит таъсири барча ўтказгичларда, химиявий ва иссиқлик таъсиридан фарқли барча ҳолларда намоён бўлади. 05 401B 33 05 09 29 1C13 1F 01 17 29 35 05 17 05 1A 2F

Электр юритувчи куч (ЭЮК) Бирлик мусбат зарядни кўчиришда ташқи кучларнинг бажарган иши билан аниқланадиган физик катталикка занжирнинг электр юритувчи кучи деб аталади : Занжирнинг ёпиқ қисмида ташқи кучларнинг бажарган иши Ёпиқ занжирдаги ЭЮК – бу ташқи кучлар майдони кучланганлиги векторининг циркуляциясидир:0 A q   dl E q dl F A ñòîð ñòîð       0 стор E dl       01 42 1A 17 01 23 02

Электр юритувчи куч (ЭЮК) Зарядга бир вақтда ташқи кучлар ва электростатик майдон кучлари таъсир этганда натижавий куч қуйидагича бўлади: Кўчишнинг 1-2 қисмларида натижавий кучнинг бажарган иши: Электростатик кучларнинг ёпиқ занжирда бажарган ишлари нолга тенг бўлгани учун) ( 0 E E q F F F стор e стор          2 2 12 0 0 0 12 0 1 2 1 1 ( ) стор A q E dl q E dl q q                            0 A q   01

Кучланиш Занжирнинг 1-2 қисмидаги кучланиш тушиши занжирнинг шу қисмида бирлик мусбат зарядни кўчиришда электростатик ва ташқи кучларнинг бажарган ишлари йиғиндисига тенг бўлган физик катталикка айтилади. Электр қаршилиги Электр токининг ўтишига қаршилик қилувчи ўтказгичнинг хусусияти қаршилик деб аталади.12 12 1 2 12 0 A U q            В R Ом А         S l R   04 0E 04 21 2F 2F 37 0F 0F 0F 01 01 2E 1C 23

Солиштирма қаршилик Солиштирма электр ўтказувчанлик Электр ўтказувчанлик Солиштирма қаршиликка тескари бўлган тескари физик катталикка ўтказгич моддасининг солиштирма электр ўтказувчанлиги деб аталади:Электр қаршиликка тескари бўлган физик катталик ўтказгичнинг электр ўтказувчанлиги деб аталади. Ўтказгичнинг солиштирма қаршилиги ρ деб узунлиги 1 м ва юзасининг кўндаланг кесими 1м 2 бўлган ўтказгичнинг қаршилигига айтилади. R G 1    1      Ом м        G См      /G См м10 1019 01 10 22 1D 23 01 16 1605 23 07 38 23 36 3B 0F 27

Занжирнинг бир қисми учун Ом қонуни Интеграл кўринишда Биржинсли металл ўтказгичдан ўтувчи ток кучи ўтказгич учларидаги кучланиш тушишига пропорционалдир Дифференциал кўринишда Ўтказгич ичидаги исталган нуқтада токнинг зичлиги электр майдонининг кучланганлиги билан қуйидагича боғлангандир.R U I  l U S I  1  l R S   E l U  E j       1  I j S 0E 0F 09 421A 161E 01 08 41 2213

Ўтказгичларнинг вольт-ампер характеристикаси Қаршиликнинг температурага боғлиқлиги - қаршиликнинг температура коэффициенти.  ctg R  R U I  U R I  ) 1( 0 t R R    ) 1( 0 t       41 2E 0F 0F 3C 2F

Қаршиликларни кетма-кет улаш 1 2 1 2 1 2 1... ... ... n n n n i iI I I I U U U U R R R R R R              3C

Параллел улаш1 2 1 2 1 2 1 ... ... 1 1 1 1 ... 1 1 n n n n i i I I I I U U U U R R R R R R               31

Ток ташувчилар устидан ташқи ва электростатик кучлар бажарган умумий иш занжирнинг шу қисмида ажралиб чиққан иссиқлик миқдорига тенг. Бир жинсли бўлмаган занжирнинг қисми учун Ом қонуни Танланган йўналишда, ЭЮК нинг мусбат зарядлар ҳаракатига имкон берадиган ҳолати , қаршилик кўрсатадиган ҳолати эса кўринишда белгиланади. _ +1   R I 2  1 2 12 I R       12 0   12 0   0 2 ) ( IRq It IR Rt I Q    12 0 12 0 A q q     05 2F 1A 42 27 05 1A 33 47 48

Ом қонунининг хусусий ҳоллари 1. Занжирнинг берилган қисмида ток манбаъи мавжуд бўлмаган ҳолда занжирнинг биржинсли қисми учун Ом қонунига эга бўламиз: 2. Агар занжир ёпиқ бўлса ( ), у ҳолда занжирнинг бир қисми учун Ом қонуни қуйидаги кўринишда бўлади 3.Занжир узилган ҳолда ва , яъни узилган занжирдага ЭЮК занжир учларидаги потенциаллар фарқига тенг, 4. Ташқи занжирнинг қаршилиги қисқа туташган ҳолда ток кучи фақат ток манбаъининг ички қаршилиги билан чегараланади.R U I  0    внутр внеш I R r R      0  I 12 1 2      0  внеш R внутр I r   07

Кирхгофнинг биринчи қоидаси Занжирнинг тугунида учрашадиган токларнинг йиғиндиси нолга тенг Занжир тугунига кирувчи ток мусбат, чиқувчи ток манфий ҳисобланади.2 I 1 I 3 I 6 I 4 I 5 I А 0   k k I 0 6 5 4 3 2 1       I I I I I I 04 27 0E 1E 34

ЭЮК берилган йўналишда мусбат зарядларнинг ҳаракатига имкон берган ҳолда Қаршилик кўрсатганда + _ ++ _ _ Кирхгофнинг иккинчи қонуни тармоқланган электр занжирининг ихтиёрий ёпиқ контури қисмларидаги ток кучларининг мос равишда қаршиликларга кўпайтмаларининг алгебраик йиғиндиси, шу контурдаги ЭЮК ларнинг алгебраик йиғиндисига тенгдир.D В С А 1  1 R 2  3  2 R 3 R 4 R 2 I 1I 3 I 4 I i i k i k I R     1 1 2 2 3 3 4 4 1 2 3 I R I R I R I R          12 0   12 0   48 47 48 48 47 47 04 27 17 1A 271A 2219 16293A 34 3A 15 34

Кулон ва ташқи кучлар электр занжири бўйлаб зарядларни кўчиришда иш бажарадилар. Токнинг қуввати – бирлик вақтда бажарилган ишдир 1 Вт·с= 3600 Вт·с =3,6·10 3 Дж. 1 кВт·с =1000 Вт·с =3,6·10 6 Дж.Токнинг бажарган иши Токнинг қувватиdt R U Rdt I UIdt Udq dA 2 2     R U R I UI dt dA P 2 2       [ ] Дж P Вт с           [ ] A Дж  05 05

Интеграл кўринишда Занжирнинг бир қисмида доимий электр токи таъсирида ажраладиган иссиқлик миқдори ток кучининг квадратини ток ўтиш вақтига ва занжирнинг шу қисми электр қаршилигига кўпайтмасига тенгдир. Джоул-Ленц қонуни Дифференциал кўринишдаТокнинг солиштирма иссиқлик қуввати бирлик вақтда бирлик ҳажмда ажраладиган иссиқлик миқдорига тенгдир:   t Rt I Rdt I Q 0 2 2 . 2 j dVdt dQ w    2 E jE w   0F 091C 0E 13 09 17 20 17 08 08 0A 2F1A 33

Ионлашган газ орқали электр токининг ўтиши газ разряди деб аталади. Ташқи ионизаторлар таъсирида мавжуд бўлувчи газ разряди мустақил бўлмаган газ разряди деб аталади. Ташқи ионизатор таъсири тугагандан сўнг давом этадиган разряд мустақил газ разряди деб аталади.Газларда электр токи +_ V mA09 17 1812 23 13 05 22 13 23 05 17 18 13 23 13 2A 48 47 4D 4E

Ионланиш - иситиш ёки нурланиш таъсири натижасида атомнинг мусбат зарядланган ионга ва электронга ажралиш жараёнидир. Рекомбинация – ионланиш жараёнига тескари жараёндир: газларда мусбат ва манфий ионлар, мусбат ионлар ва электронлар ўзаро учрашганда нейтрал атомлар ва молекулалар хосил бўлиши жараёнидир. Газларнинг ўтказувчанлиги Газлардаги ток ташувчилар: электронлар, мусбат ва манфий ионлар. Ионизация энергияси – газ молекуласидан битта электронни ажратиш учун сарфланадиган энергиядир . 33 25 21 41 35 2013 1C11 2A 29 2A 1713 22 33 0C 1D 22 2C 2D 2C 04

Газ разрядининг вольт - ампер характеристикаси ВАХнинг BC қисмга тўғри келган ток тўйиниш токи деб аталади, унинг катталиги ионизаторнинг қувватини белгилайди. ОА қисмида Ом қонуни бажарилади. АВ қисмида ток кучи ўсиши секинлашади. ВС қисмида разряд токи тўхтайди.Мустақил бўлмаган разряд мустақил разрядU I насI О А В С D E 1 22A 0C 0F 18 0F 22 0F 18

Мустақил бўлмаган газ разряди ИОНИЗАТОР АТОМ ИОН + еКАТОД АНОД ГАЗ0C1E 09 0B 09 48 11

Мустақил газ разряди Газ устунига қўйилган кучланиш ошганда, ионизатор хосил қилган, электр майдони орқали тезлатилган бирламчи электронларнинг урилиши натижасида газ молекулаларини ионлаштириб, иккиламчи электронлар ва ионлар хосил қиладилар. Электронлар ва ионларнинг умумий миқдори анодга яқинлашишида лавинага ўхшаб ошади. Шу жараён газ разрядининг вольт-ампер характеристикасининг СD қисмида токнинг ошишига сабаб бўлади ва у урилиш ионлашиши деб аталади.0C

Электронларни атомлар билан урилишидаги ионлашиши АТОМ ИОН +е е е е ИОН + ИОН +м АТОМ АТОМ АТОМАТОМ е е ИОН +м ИОН +мИонлашиш шарти – электроннинг кинетик энергияси Аi нейтрал атомни ионлашишига сарф бўлган энергиядан кам бўлмаслиги.eEl m  2 2 v i A m  2 2 v 01 0B 09 48 11 11 11 11 09 48 09 48 0B 0B 0B 0B 11 11 09 48 09 48 33 35 2C 2D

Катоддан электронларнинг эмиссияси Термоэлектрон эмиссия деб қиздирилган катоддан электронларнинг сочилиш жараёнига айтилади. Сезиларли кучланишларда газ бўшлиқлари орасида электр майдони орқали тезлатилган мусбат ионлар етарлича энергияга эга бўлганда ионлар лавинасини келтириб чиқаради. Электронлар лавинаси билан бирга ионлар лавинасининг хосил бўлиши ток кучи кучланиши ортмасдан бирдан ошаборади (газ разряди вольт – ампер характеристикасининг DE қисми). 04

Мустақил разрядларнинг турлари • Тутовчи разряд – паст босимларда хосил бўлади. • Учқунли разряд –атмосфера босими остида бўлган газларда электр майдон кучланганлиги катталигида пайдо бўлади. • Ёйли разряд – шу ҳолларда кузатилади: а) Кучли манбаъ орқали учқунли разряд ёнганидан сўнг электродлар орасидаги масофа камайтирилганда; б) учқун босқичини ўтганда, электродларни яқинлаштириб бир- бирига текказилгандан сўнг ажратилганда. • Тожли разряд - катта сирт эгриликларига эга бўлган электродлар атрофидаги кучли биржинсли бўлмаган майдонда катта босим мавжудлигида. 0C

Плазма Плазма – бу қисман ёки тўла ионлашган газ бўлиб, унда мусбат ва манфий зарядлар зичлиги мос бўлади. Плазма электр нейтрал тизим бўлади. Ионлашган даражаси ҳар хил бўлиши мумкин.Тўла ионлашган плазмада нейтрал атомлар бўлмайди. Газларни иситишдан ташқари, турли нурланиш ва тезлатилган зарядланган заррачалар билан бомбардировка қилинганда ҳам плазма хосил бўлиши мумкин. Ана шу плазма паст температурали плазма деб аталади. 31

Купить