Asosiy farq – oqim va kuchlanish
Elektr maydonida elektr zaryadlariga ularga ta'sir qiluvchi kuch ta'sir qiladi; shunday qilib, elektr maydonining bir nuqtasidan ikkinchi nuqtaga o'tish uchun zaryadlangan zarracha ustida ish qilish kerak. Bu ish bu ikki nuqta orasidagi elektr potentsial farqi sifatida aniqlanadi. Elektr potentsial farqi ikki nuqta orasidagi kuchlanish deb ham ataladi. Potensiallar farqi ta'sirida elektr zaryadlarining harakati yoki oqimi elektr toki deb nomlanadi. Oqim va kuchlanish o'rtasidagi asosiy farq shundaki, oqim har doim elektr maydoni ostida elektr zaryadlarining harakatini o'z ichiga oladi, kuchlanish esa zaryadlar oqimini o'z ichiga olmaydi. Kuchlanish faqat muvozanatsiz zaryad mavjudligi tufayli yuzaga keladi.
Kuchlanish nima?
Atomda proton va elektronlar soni bir xil boʻlgani uchun koinotdagi barcha turgʻun moddalar elektr muvozanatiga ega. Biroq, musbat yoki manfiy zaryadlangan zarralar tashqi fizik va kimyoviy ta'sirlar tufayli protonlarga qaraganda ko'proq yoki kamroq elektronga ega bo'lishi mumkin. Shunga o'xshash zaryadlar yig'ilganda, uning atrofidagi har bir nuqtaga elektr potentsiali yoki kuchlanish beradigan elektr maydoni paydo bo'ladi. Kuchlanishni elektr energiyasidagi eng asosiy xususiyat sifatida ko'rib chiqish mumkin. U voltmetr yordamida voltlarda (V) o'lchanadi.
Bir nuqtadagi elektr potentsial har doim ikki nuqta orasidagi farq sifatida ko'rib chiqiladi yoki ma'lum bir nuqtada potentsial nolga teng bo'lgan cheksizlikka muvofiq kuchlanish hisobga olinadi. Elektr zanjiri nuqtai nazaridan er nol potentsial nuqta sifatida qaraladi; demak, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan har bir nuqtasida kuchlanish erga (yoki erga) nisbatan o'lchanadi.
Koʻpgina tabiiy yoki majburiy hodisalar natijasida kuchlanish paydo boʻlishi mumkin. Chaqmoq - tabiiy hodisa tufayli kuchlanishning namunasidir; ishqalanish tufayli bulutda yuz millionlab kuchlanish paydo bo'ladi. Juda kichik miqyosda batareya kimyoviy reaksiya orqali kuchlanish hosil qiladi, zaryadlangan ionlarni musbat (anod) va salbiy (katod) terminallarida to'playdi. Quyosh panellariga kiritilgan fotovoltaik hujayralar quyosh nurini o'zlashtiradigan yarimo'tkazgich materialidan elektron chiqishi natijasida kuchlanish hosil qiladi. Xuddi shunday effektni atrofdagi yorug‘lik darajasini aniqlash uchun kameralarda ishlatiladigan fotodiodlarda ko‘rish mumkin.
Oqim nima?
Oqim - bu dengiz suvi yoki atmosfera havosi kabi biror narsaning oqimi. Elektr kontekstida elektr zaryadlari oqimi, ko'pincha o'tkazgich orqali elektronlar oqimi elektr toki sifatida tanilgan. Oqim amperda (A) ampermetr bilan o'lchanadi. Amper sekundiga kulon sifatida aniqlanadi va oqim oqayotgan ikki nuqta orasidagi kuchlanish farqiga proportsionaldir.
01-rasm: oddiy elektr zanjiri
01-rasmda ko'rsatilganidek, oqim R qarshiligidan o'tganda kuchlanish va oqim nisbati R ga teng bo'ladi. Bu Ohm qonunida keltirilgan:
V=I x R
Agar g' altakning dV kuchlanishi induktor deb ham ataladigan bo'lsa, g' altakdan o'tgan dI toki quyidagilarga qarab o'zgaradi:
dI=1/L∫dV dt
Bu erda L - g' altakning induktivligi. Bu lasan undagi kuchlanish oʻzgarishiga chidamli boʻlgani va qarshi kuchlanish hosil qilgani uchun sodir boʻladi.
Kondensator bo'lsa, u bo'ylab tokning o'zgarishi dI quyidagicha bo'ladi:
dI=C (dV/dt)
Bu erda, C sig'im. Bu kuchlanish o'zgarishiga qarab kondansatkichning zaryadsizlanishi va zaryadlanishi bilan bog'liq.
02-rasm: Flemingning oʻng qoʻli qoidasi
Oʻtkazgich magnit maydon boʻylab harakatlanayotganda Flemingning oʻng qoʻli qoidasiga koʻra oʻtkazgichda tok va undan keyin kuchlanish hosil boʻladi.
Bu elektr generatorining asosi boʻlib, unda bir qator oʻtkazgichlar magnit maydon boʻylab tez aylanadi. Oldingi bo'limda aytib o'tilganidek, zaryadlarning to'planishi batareyada kuchlanish hosil qiladi. Sim ikkita terminalni ulaganda, sim bo'ylab oqim o'ta boshlaydi, ya'ni terminallar orasidagi kuchlanish farqi tufayli simdagi elektronlar harakat qiladi. Simning qarshiligi qanchalik katta bo'lsa, oqim qanchalik katta bo'lsa va batareya tezroq tugaydi. Xuddi shunday, yuqori quvvat sarflaydigan yuk ta'minotdan yuqori oqimni oladi. Masalan, 230V quvvat manbaiga ulangan 100 Vt chiroq, undan tortib oladigan oqim quyidagicha hisoblanishi mumkin:
P=V ×I
I=100W ÷230 V
I=0,434 A
Bu yerda quvvat yuqoriroq boʻlsa, tok sarfi ham yuqori boʻladi.
Kuchlanish va oqim o'rtasidagi farq nima?
Kuchlanish va oqim |
|
| Kuchlanish elektr maydonidagi ikki nuqta orasidagi elektr potensial energiyasi farqi sifatida aniqlanadi. | Oqim elektr maydonidagi potentsial energiya farqi ostida elektr zaryadlarining harakati sifatida aniqlanadi. |
| Voqea | |
| Elektr zaryadlari mavjudligi sababli kuchlanish chiqadi. | Tok zaryadlar harakati bilan hosil bo'ladi. Statik elektr zaryadli oqim yo'q. |
| Tobelik | |
| Kuchlanish oqim hosil qilmasdan ham mavjud bo'lishi mumkin; masalan, batareyalarda. | Tok har doim kuchlanishga bog'liq, chunki potentsial farqsiz zaryad oqimi sodir bo'lmaydi. |
| Oʻlchov | |
| Kuchlanish voltlarda o'lchanadi. U har doim boshqa nuqtaga, hech bo'lmaganda neytral erga nisbatan o'lchanadi. Shuning uchun kuchlanishni o'lchash oson, chunki o'lchash terminallarini joylashtirish uchun kontaktlarning zanglashiga olib kelmaydi. | Oqim Amperda o'lchanadi va o'tkazgich bo'ylab o'lchanadi. Tokni o'lchash qiyinroq, chunki o'lchash terminallarini joylashtirish uchun o'tkazgichni sindirish kerak yoki murakkab siqish ampermetrlaridan foydalanish kerak. |
Xulosa – kuchlanish va oqim
Elektr maydonida har qanday ikki nuqta orasidagi potentsial farq kuchlanish farqi deb ataladi. Oqim hosil qilish uchun har doim kuchlanish farqi bo'lishi kerak. Fotosel yoki batareya kabi kuchlanish manbasida terminallarda zaryadlarning to'planishi tufayli kuchlanish paydo bo'ladi. Agar bu terminallar sim bilan ulangan bo'lsa, terminallar orasidagi kuchlanish farqi tufayli oqim oqib chiqa boshlaydi. Ohm qonuniga ko'ra, o'tkazgichdagi oqim kuchlanish bilan mutanosib ravishda o'zgaradi. Oqim va kuchlanish qarshilik bilan o'zaro bog'langan bo'lsa-da, oqim kuchlanishsiz mavjud bo'lolmaydi. Bu oqim va kuchlanish o'rtasidagi farq.
