«Жаратылыстану ғылымдары және педагогикасы» Жоғары мектебі Қазақстан республикасы білім және ғылым министрлігі

1. Металдардағы электр тогына кедергі не себепті пайда болады?

   
   

2. Өткізгіштің кедергісі оның геометриялық мөлшеріне және температурасына қалай байланысты болады?

   
   

3. Кедергіні өлшеу үшін Уитстон көпірінің қандай қасиетін пайдаланамыз?

   
   

4. Тұрақты токтың тармақталған тізбектеріне арналған Кирхгофтың I және II ережелерін жазып түсіндіріңіз.

   
   

5. Параллель және тізбектеп жалғанған өткізгіштердің кедергісін анықтайтын формулаларды қорытып шығыңыз.

   
   

2. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики, т.2, 1974, § 15,17.

   
   

3. Калашников С.Г. Электричество, 1977, § 57-60, 145, 149.

   
   

4. Савельев И.В. Курс общей физики, т.2, 1978, §34.

   
   

5. Фриш С.Т., Тиморева А.В. Курс общей физики, А.1971.

   
   

№4 Лабораториялық жұмыс

(1)
Мұндағы U - өткізгіштің ұштарындағы потенциалдар айырымы (кернеу) R – шамасы өткізгіштің электр кедергісі деп аталады.

Электр өрісінің әсерінен металл өткізгіштегі еркін электрондар реттелген қозғалысқа қатысады, яғни өткізгіштен электр тогы жүреді. Кез–келген тогы бар металл өткізгіштің кедергісі қозғалыстағы еркін электрондардың кристалдық решетканың оң зарядталған иондарымен әсерлесуінің салдарынан пайда болады. Кедергінің бірлігі ретінде Ом алынған: егер потенциалдар айырымы 1 В болғанда өткізгіштің ток күші 1 А болса, өткізгіштің кедергісі 1 Ом болады.

(2)

(3)
а) б)

Өткізгіштің кедергісін өткізгіштегі кернеу мен ток күшін тікелей өлшеу арқылы анықтауға болады (1)– формуладан

(4)
Бұл жағдайда кедергіні өлшейтін тізбекке амперметр мен вольтметрді 2 түрлі қосуға болады. (1 – суретті қараңыз).

Өлшеулер жүргізуге пайдаланатын амперметр мен вольтметрдің ішкі кедергілері болатындықтан, олар өлшеу нәтижелеріне әсер етуі мүмкін, сондықтан (4)–формуланы түзетулер енгізіп пайдалану қажет.

(5)
Мұндағы I – амперметр көрсететін ток күші, R_А - амперметрдің кедергісі. Бұл қатынастан кедергі анықтайтын формула аламыз:

(6)
ІІ схемадан (1 – сурет, б) амперметрдің тогы I вольтметрден жүретін I_V мен кедергінің I_R токтарының қосындысына тең:

(7)
Мұндағы U – вольтметр көрсететін кернеу, R_V – вольтметрдің кедергісі (7) – формуладан кедергіні анықтайтын формула шығады:

(8)
Демек, өткізгіштің кедергісін, ондағы кернеу мен ток күшін а немесе б схемаларының бірімен өлшеп және (6) немесе (8) формулаларды пайдалана отырып, анықтауға болады. Бұл қондырғының схемасы 2 – суретте көрсетілген.

2 – сурет

Уитстон көпірінің негізгі қасиеті мынада: кедергілер белгілі бір ара қатынаста болғанда G гальванометрден ток жүрмейді, яғни .

(9)

(10)
ал ВСДВ тізбегі үшін

(11)
болған кезде , екенін ескерсек (10) және (11) теңдеулерден мына қатынас шығады.

,
Уитстон көпірінің қасиетін пайдаланатын қондырғыларды тұрақты ток көпірлері деп атайды.