Токты жмысы мен уаты.

Егер ткізгіште электр рісін тудырып, біра оны сатап тру шін ешандай шара олданбаса, онда ток тасушыларыны тасымалдануы тез арада ткізгішті штарындыы потенциалдарды теестірілуіне келеді де ток жоалады. Токты мейлінше за уаыт стап тру шін, ток тасушы зарядтарды (о зарядты тасушылар шін) ткізгішті потенциалы аз шынан здіксіз

кетіп, потенциалы жоары шына оларды здіксіз жеткізіп отыру ажет. Электрлостатикалы ріс кштері зарядтарды мндай орын ауыстыруын жзеге асыра алмайды. Бл шін бгде кштердікмегі ажет.

Бгде кштерді оларды зарядтарды тізбек бойымен орын ауыстыруында атаратын жмысы арылы сипаттауа болады. Бірлік о зарядты орын ауыстыруында істелінетін бгде кштерді жмысына те шаманы тізбектегі немесе оны блігіндегі сер ететін электр озаушы кш(э..к.) деп атайды

.

= A q0

r

Э..к.- лшем бірлігі – вольт(В) . q0 зарядына сер ететін Fб кшін мына

трде жазуа болады:

= *

r r

Fб E q0,

r

мндаы

E * - бгде кштер рісіні кернеулігі. Тізбекті 1-2 блігіндегі бгде

кштерді q0

зарядына істелінетін жмысы :

 

2 r r r r

*

A12

= òFб dl = q0 òE dl .

1 1

2 r r

Сонда тізбекті 1-2 блігіндегі сер етуші э..к:

 

Тйыталан тізбекте сер етуші э..к:

12

= òE * dl

=ò *

r

E dl ,

 

яни, тйыталан тізбекте сер етуші э..к.-ті бгде кштер кернеулігі

векторыны циркуляциясы деп анытауа болады. нктесінде сер ететін орыты кш мынаан те:

q0 зарядына тізбекті р

r r r r r

F = Fе + Fб = q0 (E + E ),

*

r

мндаы

Fе - электрлостатикалы рісті кштері.

Тізбекті 1-2 блігіндегі орыты кшті заряда істелінетін жмысы мына рнекті кмегімен аныталады:

2 r r

ò

òr * r

0 (1

2 ) 0

 

12 .

A12

= q0 Edl

+ q0 E dl = q

1

-

+ q

Сан жаынан бірлік о зарядты орын ауыстырандаы электростатикалы жне бгде кштерді атаратын жмысына те шаманы тізбекті арастырылып отыран блігіндегі U кернеуідеп атайды:

U12

= 1- 2

+ 12.

Бойында бгде кштер сер етпейтін тізбек блігін біртекті тізбек блігідеп атайды. Бойында ток тасушылара бгде кштер сер ететін блікті біртекті емес тізбек блігідеп атайды.

Тізбекті біртекті блігі шін кернеу потенциалдар айырмасымен бірдей болады:

U12

=1 - 2 .

Тізбекті бір текті емес блігі шін Ом заынмына трде жазуа болады:

I=1- 2+ 12.

R

Тйыталан тізбек шін

1 = 2 , сондытан тйыталан тізбек шін Ом

заытмендегідей рнектеледі:

I=12 ,

R

мндаы R – бкіл тізбекті жиынты кедергісі болып табылады.

Тарматалан тізбектерді есептеу шін неміс физигі Г. Кирхгоф тжырымдаан ережелер олданылады. Кем дегенде ш ткізгіш бірігетін, тізбекті кез келген тарматалу нктесі тйіндеп аталады. Тйінге кіретін ток о деп, ал тйіннен шыатын ток – теріс деп алынады.

Кирхгофты бірінші ережесі: тйінде жинаталатын ток кштеріні алгебралы осындысы нольге те:

å Ii

i

= 0 .

Кирхгофты екінші ережесі:тарматалан тізбекті кез келген тйыталан контуры шін ток кштеріні сол контурды тиісті бліктеріні кедергілеріне кбейтінділеріні алгебралы осындысы осы контурдаы э..к.-ді алгебралы осындысына те:

å I i Ri

i

=åk .

k

Тедеулерді растыран кезде токтар мен э..к.-терді табаларын контурды айналып туді тадап алынан баытына сйкес алу керек. Баыты контурды айналу баытымен бірдей болатын ток шін IR кбейтіндісі о, контурды айналу баытында сер ететін э..к. о деп саналады.

Кедергілерді параллель жалауын лшеу аспаптарында (сурет) шунт ретінде олданады.

 

Шунт– белгілі бір амперметрді

Iа лшеу шегінен асатын I ток кшін

лшеу масатымен амперметрге параллель жаланатын

Rш кедергісі.

 

I = I

(Rа + Rш )

R

a ,

ш

мндаы

Rа - амперметрді ішкі кедергісі.

 

R1 белгісіз кедергіні дл лшеу шін, детте Уитстон кпіріолданылады.

 

Белгілі

R2 ,

R3 жне

R4 кедергілеріні мндерін згерте отырып, гальванометр

арылы тетін токты мні нольге те болуына ол жеткізеді ( IG

= 0 ). Сонда

 

R1 =R4

R = R2 R4

 

R2 R3

, немесе 1 .

R

Бір-бірімен тізбектей жалананn ток кздерінен тратын батареяны э..к.-іжне ішкі кедергісімынаан те

 

n

= åi,

i=1

 

n

r = åri .

i=1

Бір-бірімен параллель жалананn ток кздерінен тратын батареяны э..к.-іжне ішкі кедергісітмендегі рнектерді кмегімен аныталады:

n 1 n 1

=å i ,

=å .

r i=1 ri r i =1 ri

Кедергісі R жне U кернеуге осылан ткізгіште траты токты атаратын жмысыкелесі рнектер арылы есептеледі:

A = UIt = I 2 Rt = U t .

R

Сонда траты токты уаты:

P = UI = I 2 R = U .

R

Тынышты кйдегі металл ткізгіш арылы ткен кезде токты атаратын барлы жмысы тек ткізгішті ыздыруа ана жмсалынады да, энергияны саталу заы бойынша

A = Q

Сонымен, ткізгіштегі блінетін жылу млшері тмендегідей болады:

Q = UIt = I 2 Rt = U t .

R

Джоуль-Ленц заынрнектейтін бл атынастарды алаш рет эксперименталды трде бір–бірінен туелсіз Дж. Джоуль жне Э.Х. Ленц анытаан.