Elektr toki
Elektr toki – zaryadlangan zarralarning tartibli oqimi. Elektr toki paydo boʻlishi va doimo paydo boʻlib turishi uchun:
- moddada erkin elektr zaryadlari;
- ularni tartibli harakatga keltiruvchi elektr maydon;
- zanjir berk boʻlishi kerak.
Zaryadli zarralar tok tashuvchilar deb ataladi. Metallar va yarimoʻtkazgichlarda tok tashuvchilar elektronlardan, elektrolitlarda musbat va manfiy ionlardan, ionlashgan gazlarda musbat va manfiy ionlar hamda elektronlardan iborat.
Zaryadli zarralarning elektr maydon taʼsirida jismga nisbatan koʻchishi natijasida vujudga keladigan Elektr toki oʻtkazuvchanlik toki deb, zaryadlangan makroskopik jism (masalan, suyuqlik yoki gaz)larning koʻchishidan yuzaga keladigan elektr toki konveksion tok deb ataladi. Siljish toki deb ataladigan tok ham mavjud. Bu tok zaryadlar harakatiga bogʻliq boʻlmay, balki elektr maydon kuchlanganligining vaqt boʻyicha oʻzgarishiga mutanosib (proporsional) boʻladi. Siljish toki magnit maydon hosil qilish xususiyati jihatidangina oʻtkazuvchanlik va konveksion tokka ekvivalentdir.
Elektr tokining mavjudligini tok tufayli yuz beradigan quyidagi taʼsir yoki hodisalarga qarab bilish mumkin:
- issiqlik taʼsiri – tok oʻtayotganda oʻtkazgich (oʻta oʻtkazgich bundan istisno) qiziydi;
- kimyoviy taʼsiri – Elektr toki oʻtkazgichning kimyoviy tarkibini oʻzgartiradi (masalan, elektroliz hodisasi);
- magnit taʼsiri (masalan, tokli oʻtkazgich yonida magnit milining ogʻishi, elektromagnitlar);
- kuch taʼsiri (masalan, magnit maydonida tokli oʻtkazgichning ogʻishi, elektr dvigatellar);
- yorugʻlik taʼsiri (masalan, siyraklangan gazlarda razryad, elektr yoyi). Tok kuchi ampermetr, milliampermetr, mikroampermetr va galʼvanometr bilan oʻlchanadi.
Zaryadlarning tartibli harakatiga oʻzgarmas tok deb ataladi. Tokning yoʻnalishi sifatida musbat zaryadlarning harakat yoʻnalishi qabul qilingan.
Elektr tokining ishi nima
Elektr zaryadining harakati elektr toki sifatida tanilgan, uning intensivligi odatda amperlarda oʻlchanadi. Oqim har qanday harakatlanuvchi zaryadlangan zarralardan iborat boʻlishi mumkin; koʻpincha bu elektronlar, ammo harakatdagi har qanday zaryad oqimni tashkil qiladi. Elektr toki baʼzi narsalar, elektr oʻtkazgichlar orqali oʻtishi mumkin, lekin elektr izolyatoridan oʻtmaydi.
Tarixiy Konvensiyaga koʻra, ijobiy oqim oʻz ichiga olgan har qanday musbat zaryad bilan bir xil oqim yoʻnalishiga ega yoki kontaktlarning zanglashiga olib keladigan eng ijobiy qismidan eng salbiy qismiga oʻtish deb taʼriflanadi. Shu tarzda belgilangan oqim anʼanaviy oqim deb ataladi. Salbiy zaryadlangan elektronlarning an atrofida harakatlanishi elektr davri, oqimning eng tanish shakllaridan biri, shuning uchun elektronlarga teskari yoʻnalishda ijobiy hisoblanadi. biroq, sharoitga qarab, elektr toki har ikki yoʻnalishda yoki hatto bir vaqtning oʻzida ikkala yoʻnalishda ham zaryadlangan zarralar oqimidan iborat boʻlishi mumkin. Ushbu vaziyatni soddalashtirish uchun ijobiy-salbiy Konventsiya keng qoʻllanadi.
Elektr tokining materialdan oʻtishi jarayoni elektr oʻtkazuvchanligi deb ataladi va uning tabiati zaryadlangan zarralar va ular harakatlanadigan materialga qarab farq qiladi. Elektr toklariga misollar kiradi metall oʻtkazuvchanlik, bu yerda elektronlar metall kabi oʻtkazgich orqali oqadi va elektroliz, bu yerda ionlar (zaryadlangan atomlar) suyuqliklar orqali yoki elektr uchqunlari kabi plazmalar orqali oqadi. Zarrachalarning oʻzi juda sekin harakatlanishi mumkin boʻlsa-da, baʼzida oʻrtacha siljish tezligi bilan sekundiga millimetrning faqat fraktsiyalari, ularni boshqaradigan elektr maydoni yorugʻlik tezligiga yaqin tarqaladi va elektr signallarining simlar boʻylab tez oʻtishiga imkon beradi.
Hozirgi sabablar tarixan uning mavjudligini tan olish vositasi boʻlgan bir nechta kuzatiladigan effektlar. Voltaik qoziqdan suv oqimi bilan parchalanishi mumkinligini 1800 yilda Nikolson va Karlisl kashf etgan, bu jarayon endi elektroliz deb nomlanadi. Ularning ishi 1833 yilda Maykl Faradey tomonidan ancha kengaytirildi. Qarshilik orqali oqim mahalliy isitishni keltirib chiqaradi, bu taʼsir Jeyms Preskott Joule 1840 yilda matematik tarzda oʻrgangan. oqim bilan bogʻliq eng muhim kashfiyotlardan biri tasodifan 1820 yilda Xans Kristian Dikkrsted tomonidan qilingan, maʼruza tayyorlash paytida u magnit kompas ignasini bezovta qiladigan simdagi oqimga guvoh boʻlgan. u elektromagnetizm kashf qilgan, elektr va magnit oʻrtasidagi fundamental oʻzaro. Elektr yoylari natijasida hosil boʻladigan elektromagnit chiqindilar darajasi elektromagnit parazitlarni hosil qilish uchun etarlicha yuqori, bu esa qoʻshni uskunalarning ishlashiga zarar etkazishi mumkin.
Muhandislik yoki maishiy dasturlarda oqim koʻpincha to'g'ridan-to'g'ri oqim (DC) yoki oʻzgaruvchan tok (AC) sifatida tavsiflanadi. Bu atamalar oqimning vaqt boʻyicha qanday oʻzgarishini bildiradi. Toʻgʻridan-toʻgʻri oqim, masalan, batareyadan ishlab chiqarilgan va aksariyat elektron qurilmalar tomonidan talab qilinadigan, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan musbat qismidan salbiygacha boʻlgan bir tomonlama oqimdir. Agar eng keng tarqalganidek, bu oqim elektronlar tomonidan olib borilsa, ular teskari yoʻnalishda sayohat qilishadi. Oʻzgaruvchan tok-bu yoʻnalishni qayta-qayta oʻzgartiradigan har qanday oqim; deyarli har doim bu sinus toʻlqin shaklini oladi. oʻzgaruvchan tok shunday qilib, zaryad vaqt oʻtishi bilan aniq masofani harakatlantirmasdan oʻtkazgich ichida oldinga va orqaga zarba beradi. Oʻzgaruvchan tokning vaqt boʻyicha oʻrtacha qiymati nolga teng, lekin u energiyani avval bir yoʻnalishda, keyin esa teskari yoʻnalishda etkazib beradi. Oʻzgaruvchan tok induktivlik va sigʻim kabi barqaror holatdagi toʻgʻridan-toʻgʻri oqim ostida kuzatilmaydigan elektr xususiyatlariga taʼsir qiladi. biroq, bu xususiyatlar, birinchi marta quvvatlanganda, oʻtkinchi davrlarga duchor boʻlganda muhim boʻlishi mumkin.