Omdagi oqim manbai formulasining elektr qarshiligi

Vaqt o'zgaruvchan EMFga ega bo'lgan manba (generator) dan foydalanganda elektr zanjirining xususiyatlariga oid yuqoridagi fikrlar o'z kuchini saqlab qoladi. Maxsus e'tibor faqat iste'molchining o'ziga xos xususiyatlarini hisobga olgan holda amalga oshiriladi, bu kuchlanish va oqim bo'yicha ularning maksimal qiymatlariga erishish o'rtasidagi vaqt farqiga olib keladi, ya'ni fazalar almashinuvini hisobga olgan holda.

Agar oqim siklik chastotali sinusoidal bo'lsa va zanjirda nafaqat faol, balki reaktiv komponentlar (sig'imlar, indüktanslar) bo'lsa, unda Ohm qonuni umumlashtiriladi; unga kiritilgan miqdorlar murakkablashadi.

Har kim biladiki, elektr toki simlar orqali o'tadi, buning natijasida yorug'lik yonadi yoki elektr energiyasini iste'mol qiladigan qurilma ishlaydi. Kundalik hayotda shu qadar mustahkam o'rnatilganki, hech kim bu hodisaning jismoniy tarkibiy qismi haqida o'ylamaydi. Kasbiy faoliyati fizika bilan bog'liq bo'lmagan shaxs maktab fizikasi kursi doirasida oxirgi marta elektr qarshiligi, oqim yoki quvvat haqida eshitgan.

Fizika juda murakkab fan bo'lib, u nafaqat formulalar va hisob-kitoblarga, balki ko'proq tushunchalarga asoslanadi. Bu, ayniqsa, o'z-o'zidan moddiy substansiya bo'lmagan, uni "his qilish" yoki ko'rish mumkin bo'lmagan, lekin ayni paytda inson hayotida muhim o'rinni egallagan "elektr" bo'limida yaqqol namoyon bo'ladi.

Qarshilik kuchi nima? Elektr zanjiri nima? Nima uchun oqim kuchga ega? Uzoq vaqt oldin o'rta maktabni tugatgan odam uchun javoblardan ko'ra ko'proq savollar mavjud va elektr simining izolyatsiyasi ostida aslida nima sodir bo'lishi haqida umumiy tasavvurga ega bo'lganlar ham bor.

O'tkazgichlardan tok o'tganda qanday jarayonlar sodir bo'ladi?

Agar elektr tokini o'tkazish qobiliyatiga ega bo'lgan ma'lum bir jismni bir tomonida musbat, ikkinchi tomonida manfiy qutb bo'ladigan tarzda joylashtirilsa, u holda elektr toki o'ta boshlaydi. Oqim juda soddalashtirilgan shaklda yo'nalishga ega bo'lgan salbiy elektronlarning harakatidir. Bunda manfiy zaryadli zarralar musbat qutbga tortiladi. Shu sababli, ortiqcha va minuslarni hisobga olgan holda o'rnatiladigan batareyalarni ulashda sezish oson bo'lgan elektr zanjirining polaritesini ajratish odatiy holdir.

Harakatlanayotganda elektronlar o'z yo'lida moddaning atomlari bilan uchrashadilar, to'qnashuv natijasida energiyaning bir qismi o'tkaziladi, bu esa tananing isishiga olib keladi, oqim o'tadi. Bunday holda, to'qnashuv paytida elektronlar sekinlashadi. paydo bo'layotgan elektr maydoni sekinlashgan elektronlarni qayta tezlashtirish qobiliyatiga ega, ular yana musbat qutb tomon harakatini boshlaydilar. Tana manbaga ulangan ekan, bu butun jarayon cheksiz bo'ladi. elektr maydoni. Zaryadlangan zarrachalar yo'lidagi to'siqlar soni va bu miqdorning qiymati o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlik mavjud bo'lsa, bu harakatlanuvchi elektronlar maydonning qarshiligini boshdan kechiradi. Elektronlar to'qnashuvi soni ortishi bilan zanjirdagi oqim qarshiligi ortadi.

O'chirish qarshiligi - bu nima?

Qarshilik ta'riflarining ikki turi mavjud. Birinchisi Ohm qonuniga asoslanadi. Ushbu ta'rifga ko'ra, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qarshiligi raqamli qiymat bo'lib, o'tkazgichda yaratilgan kuchlanish qiymatini u orqali o'tadigan oqim kuchiga bo'lish natijasi sifatida aniqlanadi. Bu holda qarshilik formulasi quyidagicha ko'rinadi:

R - qarshilik;
U - kuchlanish;
I - joriy quvvat.

Qarshilik formulasining ikkinchi ta'rifi Supero'tkazuvchilar materialning fizik xususiyatlariga asoslanadi. Manba qarshiligi, shuningdek, tananing elektr energiyasini issiqlik energiyasiga aylantirish qobiliyatini ko'rsatadigan raqamli qiymatdir. Ikkinchi holat uchun ohmdagi qarshilik formulasi quyidagicha:

R=(p*l)/S, bu yerda

R - qarshilik;
p - qarshilik;
l - o'tkazgichning uzunligi;
S - kesma maydoni.

Shu bilan birga, ikkala ta'rif ham to'g'ri va bo'lish huquqiga ega, lekin maktab kursida asosan faqat birinchi postulat o'rganiladi. Qarshilikni belgilovchi birliklar - Om, ushbu hodisaning mavjudligi haqiqatini kashf etgan va uning tabiatini tasvirlab bergan olim sharafiga nomlangan.

Ohm qonuni yoki ohmda quvvat nima

Elektrning jismoniy mohiyatini tushunish uchun juda muhim kashfiyotlardan biri Ohm qonuni bo'lib, u oqimning kuchlanishga bog'liqligini keltirib chiqaradi. Qonun oddiy tajribaga asoslangan. Oddiy lampochka va ampermetrdan iborat oddiy sxema borligini tasavvur qiling. Sxemaga katta galvanik element qo'shilsa, chiroqning filamenti qizib ketmasligi va tarmoqda amalda oqim yo'qligini kuzatish mumkin. Ammo mavjud galvanik element yangi batareya yoki batareya bilan almashtirilsa, lampochka bir zumda yonadi va tarmoqdagi oqim kuchayadi. Tarmoqning har ikki uchida oqimni o'lchab, batareya tarmoqqa ulanganda kuchlanish sezilarli darajada oshishini ko'rishingiz mumkin.

O'chirish bo'limi uchun Ohm qonuni

Tajribadan Ohm tomonidan tuzilgan qonun kelib chiqadi, bu qonun elektr tokini o'tkazuvchi jismdagi oqim kuchi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yoki o'tkazgichning uchlariga qo'llaniladigan kuchlanish ortishi bilan ortadi. Bunday holda, oqim kuchi kuchlanish bilan to'g'ridan-to'g'ri proportsional va qarshilikka teskari proportsionaldir. Ohm qonuni - bu oqim, qarshilik va kuchlanish ishtirok etadigan bog'liq munosabatlar.

Qarshilik turlari

Fizika elektr qarshiligining bir necha turlarini ajratadi:

1. Maxsus. Qarshilik - bu metall yoki boshqa jismning o'tishga qarshilik ko'rsatish qobiliyati elektr tanasi. yuqori qiymat qarshilik shuni bildiradi berilgan material yomon dirijyor;
2. Simga qarshilik. Bunday holda, ohmdagi qarshilik formulasi sim qismining diametrini, ma'lum bir metallning qarshiligini va simning uzunligini o'z ichiga oladi;
3. sirt qarshiligi. Ushbu ko'rinish qarshilikni hisoblash uchun ishlatiladi yupqa materiallar, xususan filmlar. Sirt qarshiligi bo'lsa, formuladagi tasavvurlar diametri umumiy o'lchamlar (qalinligi, uzunligi, kengligi) shaklida taqdim etiladi.

Elektr qarshilik - bu rezistorni yaratishga imkon bergan muhim tushuncha bo'lib, uning asosiy vazifasi harakatni boshqarish va cheklashdir. elektr toki. Rezistorlardan foydalanish kuchlanishning oshishiga yo'l qo'ymaslik uchun kamayadi, chunki bu qism issiqlikni tarqatishga qodir. Bundan tashqari, har qanday zamonaviy taxta va sxemaning ajralmas qismi bo'lgan rezistor kuchlanishni ajratish uchun ishlatiladi, bu xususiyatni pasaytiradi.

Qarshilik atamasi boshqa jismoniy atamalarga qaraganda qaysidir ma'noda omadliroqdir: bolalikdan biz atrofimizdagi dunyoning ushbu xususiyati bilan tanishamiz, atrof-muhitni o'zlashtiramiz, ayniqsa boshqa bolaning qo'lida o'zimizga yoqadigan o'yinchoqqa qo'l cho'zganimizda, va u bunga qarshilik qiladi. Bu atama biz uchun intuitivdir, shuning uchun maktab yillarida fizika darslarida elektr tokining xususiyatlari bilan tanishishda elektr qarshilik atamasi bizni chalkashtirib yubormaydi va uning g'oyasi juda oson qabul qilinadi.

Dunyoda ishlab chiqarilgan elektr qarshiligining texnik tadbiqlari soni - rezistorlar - behisob. Eng keng tarqalgan zamonaviy elektron qurilmalarda - mobil telefonlar, smartfonlar, planshetlar va kompyuterlarda elementlar soni yuz minglab yetishi mumkinligini aytish kifoya. Statistik ma'lumotlarga ko'ra, rezistorlar elektron kontaktlarning zanglashiga olib keladigan elementlarining 35% dan ortig'ini tashkil qiladi va dunyoda bunday qurilmalarni ishlab chiqarish ko'lamini hisobga olsak, biz o'nlab trillionlab birliklarning hayratlanarli ko'rsatkichini olamiz. Boshqa passiv radio elementlar - kondansatörler va induktorlar bilan bir qatorda rezistorlar zamonaviy tsivilizatsiyaning asosini tashkil etadi, ular bizning tanish dunyomiz tayanadigan kitlardan biridir.

Ta'rif

elektr qarshilik hisoblanadi jismoniy miqdor, u orqali elektr tokining erkin, yo'qotishsiz o'tishiga yo'l qo'ymaslik uchun moddaning ba'zi elektr xususiyatlarini tavsiflovchi. Elektr texnikasi nuqtai nazaridan, elektr qarshilik butun elektr zanjiri yoki uning oqimining oqimini oldini olish uchun uning kesimining xarakteristikasi bo'lib, tengdir DC, kontaktlarning zanglashiga olib uchlaridagi kuchlanishning u orqali o'tadigan oqim kuchiga nisbati.

Transmissiya yoki transformatsiya bilan bog'liq elektr qarshilik elektr energiyasi energiyaning boshqa shakllariga aylanadi. Elektr energiyasini issiqlikka qaytarib bo'lmaydigan aylantirish bilan biz faol qarshilik haqida gapiramiz. Elektr energiyasini magnit yoki elektr maydonining energiyasiga teskari konvertatsiya qilish bilan, agar kontaktlarning zanglashiga olib keladigan o'zgaruvchan oqim bo'lsa, ular reaktivlik haqida gapirishadi. Agar kontaktlarning zanglashiga olib keladigan indüktans ustunlik qilsa, ular induktiv qarshilik haqida, agar sig'im - sig'imli qarshilik haqida gapirishadi.

Zanjirlar uchun impedans (faol va reaktiv). o'zgaruvchan tok impedans bo'yicha tavsiflanadi va o'zgaruvchan elektromagnit maydonlar uchun - to'lqin qarshiligi. Qarshilik ba'zan uni texnik amalga oshirish deb to'g'ri nomlanmaydi - rezistor, ya'ni faol qarshilikning elektr zanjirlariga kiritish uchun mo'ljallangan radio komponent.

Qarshilik harf bilan ko'rsatilgan R yoki r va ma'lum chegaralarda, ma'lum bir o'tkazgich uchun doimiy qiymat hisoblanadi; sifatida hisoblash mumkin

R - qarshilik, Ohm;

U - farq elektr potentsiallari(kuchlanish) o'tkazgichning uchlarida, V;

I - potentsiallar farqi ta'sirida o'tkazgichning uchlari orasidagi oqimning kuchi, A.

Bu formula Om qonuni deb ataladi, bu qonunni kashf etgan nemis fizigi. Faol qarshilikning issiqlik ta'sirini hisoblashda muhim rolni elektr toki qarshilikdan o'tganda chiqariladigan issiqlik qonuni - Joule-Lenz qonuni o'ynaydi:

Q = I 2 ∙ R ∙ t

Q - t vaqt oralig'ida ajraladigan issiqlik miqdori, J;

I - oqim kuchi, A;

R - qarshilik, Ohm;

t - joriy oqim vaqti, sek.

Birliklar

SI tizimidagi elektr qarshiligini o'lchashning asosiy birligi Ohm va uning hosilalari: kiloohm (kOhm), megaohm (MOhm). SI qarshilik birliklarining boshqa tizimlar birliklari bilan nisbatlarini bizning birlik konvertorimizda topishingiz mumkin.

Tarixiy ma'lumotnoma

Elektr qarshiligi fenomenining birinchi tadqiqotchisi va keyinchalik uning nomi bilan atalgan mashhur elektr zanjiri qonunining muallifi taniqli nemis fizigi Georg Simon Om edi. 1827 yilda uning asarlaridan birida nashr etilgan Om qonuni elektr hodisalarini keyingi o'rganishda hal qiluvchi rol o'ynadi. Afsuski, zamondoshlari uning fizika sohasidagi boshqa ko‘plab asarlari singari izlanishlarini ham qadrlamadilar va ta’lim vazirining buyrug‘i bilan tadqiqot natijalarini gazetalarda e’lon qilgani uchun u hatto o‘z lavozimidan bo‘shatildi. Kyolnda matematika o'qituvchisi. Va faqat 1841 yilda, 1841 yil 30-noyabrdagi yig'ilishda London Qirollik jamiyati tomonidan unga Kopli medali topshirilgandan so'ng, u nihoyat tan olinadi. Georg Omning xizmatlarini inobatga olgan holda, 1881 yilda Parijda bo'lib o'tgan elektrchilarning xalqaro kongressida uning nomi bilan hozirgi umumiy qabul qilingan elektr qarshilik birligini ("bir ohm") nomlashga qaror qilindi.

Metallardagi hodisa fizikasi va uning qo'llanilishi

Qarshilikning nisbiy qiymatining xususiyatlariga ko'ra, barcha materiallar o'tkazgichlarga, yarim o'tkazgichlarga va izolyatorlarga bo'linadi. Alohida sinf - bu supero'tkazgichlar deb ataladigan nolga yoki nolga yaqin qarshilikka ega bo'lgan materiallar. Supero'tkazuvchilarning eng xarakterli vakillari metallardir, garchi ularning qarshiligi kristall panjaraning xususiyatlariga qarab keng diapazonda o'zgarishi mumkin.

Zamonaviy tushunchalarga ko'ra, metall atomlari kristall panjaraga birlashtiriladi, "elektron gaz" esa metall atomlarining valentlik elektronlaridan hosil bo'ladi.

Metalllarning nisbatan past qarshiligi ularda ma'lum bir metall namunasi atomlarining butun ansambliga tegishli ko'p sonli oqim tashuvchilari - o'tkazuvchan elektronlarni o'z ichiga olganligi bilan bog'liq. Tashqi elektr maydonini qo'llashdan kelib chiqqan holda, metalldagi oqim elektronlarning tartibli harakatidir. Maydon ta'sirida elektronlar tezlashadi va ma'lum bir impulsga ega bo'ladi va keyin panjara ionlari bilan to'qnashadi. Bunday to'qnashuvlar paytida elektronlar o'z harakatlarini qisman yo'qotib, o'zlarining impulslarini o'zgartiradilar, bu kristall panjaraning ichki energiyasiga aylanadi, bu elektr toki u orqali o'tganda o'tkazgichning isishiga olib keladi. Shuni ta'kidlash kerakki, ma'lum tarkibdagi metall yoki metall qotishmalari namunasining qarshiligi uning geometriyasiga bog'liq va qo'llaniladigan tashqi elektr maydonining yo'nalishiga bog'liq emas.

Borgan sari kuchli tashqi elektr maydonini keyingi qo'llash metall orqali oqimning oshishiga va ortib borayotgan issiqlik miqdorining chiqishiga olib keladi, bu esa oxir-oqibatda namunaning erishiga olib kelishi mumkin. Bu xususiyat elektr davrlarida simli sigortalarda qo'llaniladi. Agar harorat ma'lum bir me'yordan oshsa, u holda sim eriydi va uzilib qoladi elektr zanjiri- u orqali boshqa oqim o'ta olmaydi. Harorat normasi tel uchun materialni uning erish nuqtasiga ko'ra tanlash orqali ta'minlanadi. Sigortalar bilan nima sodir bo'lishining ajoyib namunasi - oddiy cho'g'lanma lampochkada filamentning yonishini suratga olish tajribasi.

Elektr qarshiligining eng tipik qo'llanilishi yonilg'i elementi sifatida. Biz bu xususiyatdan oziq-ovqat mahsulotlarini elektr pechkalarda pishirish va isitish, elektr pechlarda non va tort pishirish, shuningdek, elektr choynaklar, qahva qaynatgichlar, kir yuvish mashinalari va elektr dazmollar bilan ishlashda foydalanamiz. Va biz yana kundalik hayotda qulayligimiz uchun elektr qarshiligidan minnatdor bo'lishimiz kerak deb o'ylamaymiz: dush qozonini, elektr kaminini yoki havoni isitish rejimida konditsionerni yoqamizmi xonada - bu barcha qurilmalarda har doim elektr qarshiligiga asoslangan isitish elementi mavjud.

Sanoat qo'llanmalarida elektr qarshilik yarim tayyor mahsulotlarni tayyorlashni (quritish), dozalash shakllarini olish uchun tegmaslik haroratda kimyoviy reaktsiyalarni o'tkazishni va hatto butunlay oddiy narsalarni, masalan, turli maqsadlar uchun plastik qoplarni ishlab chiqarishni ta'minlaydi. shuningdek, plastmassa mahsulotlarini ishlab chiqarishda (ekstruziya jarayoni).

Yarimo'tkazgichlardagi hodisa fizikasi va uning qo'llanilishi

Yarimo'tkazgichlarda, metallardan farqli o'laroq, kristall struktura yarim o'tkazgichning atomlari orasidagi kovalent bog'lanish tufayli hosil bo'ladi va shuning uchun metallardan farqli o'laroq, ularning sof shaklida ular ancha yuqori elektr qarshiligiga ega. Bundan tashqari, agar ular yarimo'tkazgichlar haqida gapiradigan bo'lsa, ular odatda qarshilik emas, balki o'zlarining o'tkazuvchanligini eslatib o'tadilar.

Yarimo'tkazgichga tashqi qobiqdagi ko'p sonli elektronli atomlarning aralashmalarining kiritilishi n-tipli donor o'tkazuvchanligini hosil qiladi. Bunday holda, "qo'shimcha" elektronlar berilgan yarimo'tkazgich namunasidagi butun atomlar ansamblining mulkiga aylanadi va uning qarshiligi pasayadi. Xuddi shunday, tashqi qobiqdagi elektronlar soni kamroq bo'lgan atomlarning yarim o'tkazgichiga aralashmalarning kiritilishi p-tipli qabul qiluvchi o'tkazuvchanlikni hosil qiladi. Bunday holda, "teshiklar" deb ataladigan "yo'qolgan" elektronlar berilgan yarimo'tkazgich namunasidagi butun atomlar ansamblining mulkiga aylanadi va uning qarshiligi ham kamayadi.

Eng qiziqarli holat yarimo'tkazgichli hududlarning turli turdagi o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan ulanishi, p-n birikmasi deb ataladi. Bunday o'tish anizotropiyaning o'ziga xos xususiyatiga ega - uning qarshiligi qo'llaniladigan tashqi elektr maydonining yo'nalishiga bog'liq. "Bloklash" kuchlanishi yoqilganda, chegara p-n qatlami o'tkazuvchanlik tashuvchilarda o'tish tugaydi va uning qarshiligi keskin ortadi. Chegara qatlamida "ochilish" kuchlanishi qo'llanilganda, o'tkazuvchanlik tashuvchilari chegara qatlamida qayta birlashadi va p-n birikmasining qarshiligi keskin kamayadi.

Ushbu printsip asosida muhim elementlar elektron uskunalar - rektifikator diodlar. Afsuski, p-n o'tish joyi orqali ma'lum bir oqim oshib ketganda, termal buzilish deb ataladigan narsa sodir bo'ladi, bunda donor va qabul qiluvchi aralashmalar p-n o'tish joyidan o'tadi va shu bilan uni yo'q qiladi va qurilma ishlamay qoladi.

Qarshilik haqidagi asosiy xulosa p-n o'tish joylari ularning qarshiligi qo'llaniladigan elektr maydonining yo'nalishiga bog'liq va chiziqli emas, ya'ni Om qonuniga bo'ysunmaydi.

MOSFETlarda (metall-oksid-yarim o'tkazgich) sodir bo'ladigan jarayonlar biroz boshqacha. Ularda manba-drenaj kanalining qarshiligi darvoza tomonidan yaratilgan p- va n-tipli kanallar uchun tegishli polaritning elektr maydoni tomonidan boshqariladi. MOSFETlar deyarli faqat kalit rejimida - "ochiq-yopiq" - ishlatiladi va zamonaviy raqamli texnologiyalarda elektron komponentlarning katta qismini tashkil qiladi.

Bajarishdan qat'i nazar, barcha tranzistorlar jismoniy mohiyatida ma'lum chegaralarda inertsiyasiz boshqariladigan elektr qarshiliklaridir.

Gazlardagi hodisa fizikasi va uning qo'llanilishi

Oddiy holatda gazlar ajoyib dielektriklardir, chunki ular juda oz miqdordagi zaryad tashuvchilarni - musbat ionlar va elektronlarni o'z ichiga oladi. Gazlarning bu xususiyati kontaktli kalitlarda, havo elektr uzatish liniyalarida va havo kondensatorlarida qo'llaniladi, chunki havo gazlar aralashmasi va uning elektr qarshiligi juda yuqori.

Gaz ion-elektron o'tkazuvchanlikka ega bo'lganligi sababli, tashqi elektr maydoni qo'llanilganda, gazlarning qarshiligi birinchi navbatda ko'payib borayotgan molekulalarning ionlanishi tufayli asta-sekin kamayadi. Tashqi maydon kuchlanishining yanada ortishi bilan porlash deşarji paydo bo'ladi va qarshilik keskinroq kuchlanishga bog'liq bo'ladi. Gazlarning bu xususiyati ilgari gaz bilan to'ldirilgan lampalarda - stabistorlarda - keng oqimdagi doimiy kuchlanishni barqarorlashtirish uchun ishlatilgan. Qo'llaniladigan kuchlanishning yanada oshishi bilan gazdagi razryad qarshilikning yanada pasayishi bilan toj razryadiga, so'ngra uchqunli razryadga o'tadi - kichik chaqmoq paydo bo'ladi va chaqmoq kanalidagi gaz qarshiligi minimal darajaga tushadi. .

Terra-P radiometr-dozimetrining asosiy komponenti Geiger-Myuller hisoblagichidir. Uning ishi gamma kvant urilganda undagi gazning zarba ionlanishiga asoslanadi, buning natijasida uning qarshiligi keskin kamayadi, bu qayd etiladi.

Gazlarning yorug'lik tushirish rejimida ular orqali oqim o'tganda porlash xususiyati neon reklamalarni bezash, o'zgaruvchan maydonni ko'rsatish va natriy lampalarda ishlatiladi. Xuddi shu xususiyat, faqat simob bug'lari spektrning ultrabinafsha qismida porlaganda, energiya tejovchi lampalarning ishlashini ta'minlaydi. Ularda ko'rinadigan spektrning yorug'lik oqimi ultrabinafsha nurlanishni lampochka lampalari bilan qoplangan floresan fosforga aylantirish natijasida olinadi. Gazlarning qarshiligi, xuddi yarim o'tkazgichlarda bo'lgani kabi, qo'llaniladigan tashqi maydonga qarab chiziqli emas va Ohm qonuniga bo'ysunmaydi.

Elektrolitlardagi hodisa fizikasi va uning qo'llanilishi

Supero'tkazuvchi suyuqliklar - elektrolitlarning qarshiligi elektronlarni yo'qotgan yoki olgan turli belgilar - atomlar yoki molekulalarning mavjudligi va kontsentratsiyasi bilan belgilanadi. Elektronlari kam bo'lgan bunday ionlar kationlar, ortiqcha elektronlar - anionlar deb ataladi. Tashqi elektr maydoni qo'llanilganda (potentsial farqli elektrodlar elektrolitga joylashtiriladi), kationlar va anionlar harakatlana boshlaydi; jarayonning fizikasi mos keladigan elektrodda ionlarni zaryadsizlantirish yoki zaryad qilishdir. Shu bilan birga, anodda anionlar ortiqcha elektronlarni beradi va katodda kationlar etishmayotgan elektronlarni oladi.

Elektrolitlar va metallar, yarim o'tkazgichlar va gazlar o'rtasidagi sezilarli farq elektrolitlardagi moddalarning harakatidir. Bu xususiyat zamonaviy texnologiya va tibbiyotda keng qo'llaniladi - metallarni aralashmalardan tozalashdan (tozalash) kasallangan hududga dori vositalarini kiritishgacha (elektroforez). Biz vannalar va oshxonalarimizning gazlangan sanitar anjomlarini elektrokaplama - nikel va xrom qoplama jarayonlariga qarzdormiz. Aytish kerakki, qoplamaning sifati eritmaning qarshiligini va uning haroratini, shuningdek, metallni yotqizish jarayonining boshqa ko'plab parametrlarini nazorat qilish orqali aniq erishiladi.

Chunki inson tanasi fizika nuqtai nazaridan, bu elektrolit bo'lib, xavfsizlik masalalari bilan bog'liq holda, inson tanasining elektr tokining oqimiga qarshiligini bilish muhim rol o'ynaydi. Teri qarshiligining odatiy qiymati taxminan 50 kOm (zaif elektrolit) bo'lsa-da, u ma'lum bir odamning psixo-emotsional holatiga va atrof-muhit sharoitlariga, shuningdek terining teri bilan aloqa qilish maydoniga qarab o'zgarishi mumkin. elektr o'tkazgich. Stress va hayajon ostida yoki noqulay sharoitlarda u sezilarli darajada kamayishi mumkin, shuning uchun xavfsizlik texnikasida inson qarshiligini hisoblash uchun 1 kOhm qiymati qabul qilinadi.

Qizig'i shundaki, inson terisining turli qismlarining qarshiligini o'lchash asosida poligrafiyaning ishlash usuli - yolg'onning "detektori" ga asoslangan bo'lib, u ko'plab fiziologik parametrlarni baholash bilan bir qatorda aniqlaydi. Xususan, mavzuga "noqulay" savollar berishda qarshilikning joriy qiymatlardan og'ishi. To'g'ri, bu usul cheklangan qo'llanilishi mumkin: u beqaror psixikaga ega bo'lgan odamlarga, maxsus o'qitilgan agentlarga yoki g'ayritabiiy darajada yuqori teri qarshiligi bo'lgan odamlarga qo'llanilganda etarli natija bermaydi.

Ma'lum chegaralar ichida Ohm qonuni elektrolitlardagi oqimga nisbatan qo'llaniladi, ammo tashqi qo'llaniladigan elektr maydoni ma'lum bir elektrolitga xos bo'lgan ba'zi qiymatlardan oshib ketganda, uning qarshiligi ham chiziqli emas.

Dielektriklardagi hodisa fizikasi va uning qo'llanilishi

Dielektriklarning qarshiligi juda yuqori va bu sifat ular izolyator sifatida ishlatilganda fizika va texnologiyada keng qo'llaniladi. Vakuum ideal dielektrikdir va vakuumda qanday qarshilik haqida gapirish mumkin? Biroq, Albert Eynshteynning metallardan elektronlarning ish funktsiyasi haqidagi asarlaridan biri tufayli, jurnalistlar tomonidan e'tiborsiz qoldiriladi, uning nisbiylik nazariyasi haqidagi maqolalaridan farqli o'laroq, insoniyat elektron qurilmalarning ulkan sinfini texnik jihatdan amalga oshirish imkoniyatiga ega bo'ldi. radioelektronikaning tongini belgilagan va bugungi kungacha u to'g'ri ishlamoqda, xalqqa xizmat qilmoqda.

Eynshteynning fikricha, har qanday Supero'tkazuvchilar material elektronlar buluti bilan o'ralgan va bu elektronlar, tashqi elektr maydon qo'llanilganda, elektron nur hosil qiladi. Vakuumli ikki elektrodli qurilmalar qo'llaniladigan kuchlanishning polaritesini o'zgartirganda turli qarshilikka ega. Ilgari ular o'zgaruvchan tokni to'g'rilash uchun ishlatilgan. Signallarni kuchaytirish uchun uch yoki undan ortiq elektrod lampalari ishlatilgan. Endi ular energiyani tejaydigan tranzistorlar bilan almashtirildi.

Biroq, elektron nurga asoslangan qurilmalar mutlaqo ajralmas bo'lgan qo'llash sohasi qolmoqda - bular rentgen naychalari, radar stantsiyalarida ishlatiladigan magnetronlar va boshqa elektrovakuum qurilmalari. Bugungi kunga qadar muhandislar katod nurlari quvurlari bilan osiloskoplar ekranlariga qarab, sodir bo'layotgan jismoniy jarayonlarning tabiatini aniqlaydilar, shifokorlar rentgen nurlarisiz qilolmaydilar va biz hammamiz mikroto'lqinli pechlardan har kuni foydalanamiz, ularda mikroto'lqinli emitrlar - magnetronlar joylashgan. .

Vakuumda o'tkazuvchanlik tabiati faqat elektron xarakterga ega bo'lganligi sababli, ko'pchilik elektrovakuum qurilmalarining qarshiligi Ohm qonuniga bo'ysunadi.

Rezistorlar: ularning maqsadi, qo'llanilishi va o'lchovlari

Rezistor - bu barcha elektron sxemalarda zarur bo'lgan elektron qurilma. Statistik ma'lumotlarga ko'ra, har qanday radio sxemasining 35% rezistorlardan iborat. Albatta, siz rezistorlarsiz sxemani ixtiro qilishga harakat qilishingiz mumkin, ammo bu faqat aql o'yinlari bo'ladi. Rezistorlarsiz amaliy elektr va elektron sxemalarni tasavvur qilib bo'lmaydi. Elektr muhandisi nuqtai nazaridan, qarshilikka ega bo'lgan har qanday qurilma, uning ichki tuzilishi va ishlab chiqarish usulidan qat'i nazar, qarshilik deb atash mumkin. Bunga qutb tadqiqotchisi Nobilening "Italia" dirijablining halokatga uchragan voqeasi yorqin misol bo'la oladi. Ekspeditsiya radio operatori radiostantsiyani ta'mirlashga va buzilgan rezistorni qalam bilan almashtirib, avariya signalini yuborishga muvaffaq bo'ldi, natijada ekspeditsiyani saqlab qoldi.

Rezistorlar elektron jihozlarning elementlari bo'lib, ular diskret komponentlar yoki sifatida ishlatilishi mumkin tarkibiy qismlar integral mikrosxemalar. Diskret rezistorlar maqsadi, oqim kuchlanishining xarakteristikasi turi, himoya qilish usuli va o'rnatish usuli, qarshilikning o'zgarishi tabiati, ishlab chiqarish texnologiyalari va tarqaladigan issiqlik energiyasi bo'yicha tasniflanadi. Zanjirlardagi rezistorning belgilanishi quyidagi rasmda ko'rsatilgan:

Rezistorlar ketma-ket va parallel ulanishi mumkin. Da ketma-ket ulanish rezistorlar umumiy qarshilik O'chirish barcha rezistorlarning qarshiliklari yig'indisiga teng:

R \u003d R 1 + R 2 + ... + R n

Rezistorlar parallel ulanganda, ularning umumiy zanjir qarshiligi

R \u003d R 1 ∙ R 2 ∙ ... ∙ R n / (R 1 + R 2 + ... + R n)

Maqsadiga ko'ra rezistorlar quyidagilarga bo'linadi.

• umumiy maqsadli rezistorlar;
• maxsus rezistorlar.

Qarshilikning o'zgarishi tabiati bo'yicha rezistorlar quyidagilarga bo'linadi:

O'rnatish usuliga ko'ra:

• bosilgan simlar uchun;
• osilgan o'rnatish uchun;
• mikrosxemalar va mikromodullar uchun.

Oqim kuchlanishining xarakteristikasi turiga ko'ra:

Rezistor rangini kodlash

Rezistorlarning o'lchamlari va maqsadiga qarab, ularning reytingini ko'rsatish uchun sirtga o'rnatilgan yoki bosilgan elektron rezistorlar uchun raqamli belgilar yoki rangli chiziqli belgilar qo'llaniladi. Belgilanishdagi belgi nominalni belgilashda vergul rolini o'ynashi mumkin: R va E belgilari Ohmni, K belgisi kiloohmni, M belgisini megaohmni belgilash uchun ishlatiladi.Masalan: 3R3 nominal qiymatni bildiradi. ning 3,3 Ohm, 33E = 33 Ohm, 4K7 = 4,7 kOm, M56 = 560 kOm, 1M0 = 1,0 Mohm.

Rezistorning qiymatini va uning sog'lig'ini aniqlashning eng ko'p qirrali va amaliy usuli uning qarshiligini bevosita o'lchashdir. o'lchash moslamasi. Shu bilan birga, to'g'ridan-to'g'ri sxemada o'lchashda uning quvvatini o'chirish kerakligini va o'lchov noto'g'ri bo'lishini bilib oling.