Негизги айырма – Ток менен Чыңалуу
Электр талаасында электр заряддарына аларга таасир этүүчү күч таасир этет; ошентип, электр талаасынын бир чекитинен экинчи чекитке өтүү үчүн заряддалган бөлүкчө боюнча иш аткарылышы керек. Бул иш ошол эки чекиттин ортосундагы электр потенциалынын айырмасы катары аныкталат. Электр потенциалынын айырмасы эки чекиттин ортосундагы чыңалуу деп да аталат. Потенциалдуу айырманын таасири астында электр заряддарынын кыймылы же агымы электр тогу деп аталат. Ток менен чыңалуу ортосундагы негизги айырма, ток ар дайым электр талаасынын астында электр заряддарынын кыймылын камтыйт, ал эми чыңалуу заряддардын агымын камтыбайт. Чыңалуу тең салмактуу эмес заряд бар болгондо гана пайда болот.
Чыңалуу деген эмне?
Атомдун протондору менен электрондорунун саны бирдей болгондуктан, ааламдагы бардык туруктуу заттар электрдик жактан тең салмактуу. Бирок, оң же терс заряддуу бөлүкчөлөр сырткы физикалык жана химиялык таасирлерден улам протондорго караганда азыраак же көп электрондорго ээ болушу мүмкүн. Окшош заряддардын жыйындысы астында айланасындагы ар бир чекитке электр потенциалын же чыңалуу берген электр талаасы пайда болот. Чыңалуу электр энергиянын эң негизги касиети катары каралышы мүмкүн. Ал вольтметрдин жардамы менен вольт (V) менен өлчөнөт.
Бир чекиттеги электр потенциалы ар дайым эки чекиттин ортосундагы айырма катары каралат же белгилүү бир чекитте потенциал нөл болгон чексиздикке карата чыңалуу каралат. Электр чынжырынын көз карашында жер нөл потенциалдуу чекит катары каралат; демек, чынжырдын ар бир чекитиндеги чыңалуу жерге (же жерге) карата өлчөнөт.
Чыңалуу көптөгөн табигый же аргасыз кубулуштардын натыйжасында пайда болушу мүмкүн. Чагылган – табигый көрүнүштөн улам чыңалууга мисал; сүрүлүү натыйжасында булуттун ичинде жүз миллиондогон чыңалуу пайда болот. Өтө кичинекей масштабда батарея химиялык реакция аркылуу чыңалууну жаратып, заряддалган иондорду оң (анод) жана терс (катод) терминалдарда топтойт. Күн панелдерине кирген фотоэлектрдик элементтер күндүн нурун сиңирип алган жарым өткөргүч материалдан электрондун бөлүнүп чыгышынын натыйжасында чыңалууну жаратат. Ушундай эле эффектти айланадагы жарыктын деңгээлин аныктоо үчүн камераларда колдонулган фотодиоддордон көрүүгө болот.
Ток деген эмне?
Ток – бул деңиз суусу же атмосфералык аба сыяктуу бир нерсенин агымы. Электрдик контекстте электр заряддарынын агымы, көбүнчө өткөргүч аркылуу электрондордун агымы электр тогу деп аталат. Ток ампер (А) менен амперметр менен өлчөнөт. Ампер секундасына кулон катары аныкталат жана ток өтүп жаткан эки чекиттин ортосундагы чыңалуу айырмасына пропорционалдуу.
01-сүрөт: Жөнөкөй электр схемасы
01-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, ток таза каршылык R аркылуу өткөндө чыңалуу менен токтун катышы R га барабар. Бул Ом мыйзамында төмөнкүчө берилген:
V=I x R
Эгер чыңалуу dV катушка боюнча өзгөрүп жатса, индуктор катары да белгилүү, катушка аркылуу өткөн dI ток төмөнкүгө жараша өзгөрөт:
dI=1/L∫dV dt
Бул жерде L – катушканын индуктивдүүлүгү. Бул катушка андагы чыңалуунун өзгөрүшүнө туруштук берип, каршы чыңалуу жараткандыктан болот.
Конденсатордо андагы токтун өзгөрүшү dI төмөнкүдөй:
dI=C (dV/dt)
Бул жерде, C - сыйымдуулук. Бул чыңалуунун өзгөрүшүнө жараша конденсатордун кубатталышына жана кубатталышына байланыштуу.
02-сүрөт: Флемингдин оң колу
Өткөргүч магнит талаасы аркылуу өткөндө, Флемингдин оң кол эрежеси боюнча өткөргүчтө ток жана андан кийин чыңалуу пайда болот.
Бул электр генераторунун негизи, анда бир катар өткөргүчтөр магнит талаасы боюнча тез айланган. Мурунку бөлүмдө айтылгандай, заряддардын топтолушу батареяда чыңалууга алып келет. Зым эки терминалды туташтырганда зымды бойлото ток агып баштайт, б.а. зымдагы электрондор терминалдардын ортосундагы чыңалуу айырмасынан улам кыймылдайт. Зымдын каршылыгы чоңураак болсо, ток ошончолук чоңураак болот жана батарейка ошончолук батыраак түгөнөт. Ошо сыяктуу эле, көбүрөөк энергия керектөө жүк менен камсыз кылуудан көбүрөөк агым тартат. Мисалы, 100 Вт лампа 230 В булагына туташтырылган, ал тарткан ток төмөнкүдөй эсептелсе болот:
P=V ×I
I=100W ÷230 V
I=0,434 A
Бул жерде, кубат жогору болгондо, ток керектөө жогору болот.
Чыңалуу менен Токтун ортосунда кандай айырма бар?
Чыңалуу жана ток |
|
| Чыңалуу электр талаасындагы эки чекиттин ортосундагы электрдик потенциалдык энергиянын айырмасы катары аныкталат. | Ток электр талаасындагы потенциалдык энергия айырмасынын астында электр заряддарынын кыймылы катары аныкталат. |
| Учурлук | |
| Чыңалуу электр заряды бар болгондуктан чыгып кетет. | Ток заряддардын кыймылы менен пайда болот. Статикалык электр заряды бар ток жок. |
| Көз карандылык | |
| Чыңалуу ток чыгарбай эле болушу мүмкүн; мисалы, батарейкаларда. | Ток ар дайым чыңалуудан көз каранды, анткени заряддын агымы потенциалдуу айырмасыз пайда болбойт. |
| Өлчөө | |
| Чыңалуу вольт менен өлчөнөт. Ал ар дайым башка чекитке, жок дегенде нейтралдуу жерге карата өлчөнөт. Демек, чыңалууну өлчөө оңой, анткени өлчөө терминалдарын орнотуу үчүн чынжыр үзүлбөйт. | Ток Ампер менен өлчөнөт жана өткөргүч аркылуу өлчөнөт. Токту өлчөө кыйыныраак, анткени өлчөө терминалдарын орнотуу үчүн өткөргүчтү сындыруу керек же татаал кысуучу амперметрлерди колдонуу керек. |
Корытынды – Чыңалуу менен Учурдагы
Электр талаасында каалаган эки чекиттин ортосундагы потенциалдар айырмасы чыңалуу айырмасы деп аталат. Токту пайда кылуу үчүн ар дайым чыңалуу айырмасы болушу керек. Фотоэлемент же аккумулятор сыяктуу чыңалуу булагында терминалдарда заряддардын топтолушуна байланыштуу чыңалуу пайда болот. Бул терминалдар зым менен туташтырылган болсо, терминалдардын ортосундагы чыңалуу айырмасынан улам ток агып баштайт. Ом мыйзамына ылайык, өткөргүчтөгү ток пропорционалдуу түрдө чыңалууга жараша өзгөрөт. Ток менен чыңалуу өз ара каршылык аркылуу байланышса да, ток чыңалуусуз жашай албайт. Бул ток менен чыңалуу ортосундагы айырма.
