Zaryadlangan zarralarning yo'n altirilgan harakati nima? Ko'pchilik uchun bu tushunarsiz maydon, lekin aslida hamma narsa juda oddiy. Shunday qilib, ular zaryadlangan zarralarning yo'n altirilgan harakati haqida gapirganda, ular oqimni anglatadi. Keling, uning asosiy xususiyatlari va formulalarini ko'rib chiqaylik, shuningdek, u bilan ishlashda xavfsizlik masalalarini ko'rib chiqaylik.
Umumiy ma'lumot
Ta'rifdan boshlang. Elektr toki deganda har doim elektr maydoni ta'sirida amalga oshiriladigan zaryadlangan zarralarning tartibli (yo'n altirilgan) harakati tushuniladi. Bu holda qanday ob'ektlarni ko'rib chiqish mumkin? Zarrachalar elektronlar, ionlar, protonlar, teshiklarni anglatadi. Hozirgi kuch nima ekanligini bilish ham muhimdir. Bu vaqt birligida o'tkazgichning kesimidan oqib o'tadigan zaryadlangan zarralar soni.
Hodisaning tabiati
Barcha jismoniy moddalar atomlardan hosil bo'lgan molekulalardan iborat. Ular shuningdek, yakuniy material emas, chunki ular elementlarga ega (yadro va uning atrofida aylanadigan elektronlar). Barcha kimyoviy reaksiyalar zarrachalar harakati bilan kechadi. Masalan, elektronlar ishtirokida ba'zi atomlar o'zlarining etishmasligini boshdan kechirishadi, boshqalari esa ortiqcha. Bunday holda, moddalar qarama-qarshi zaryadga ega. Agar ularning kontakti sodir bo'lsa, birining elektronlari ikkinchisiga o'tishga moyil bo'ladi.
Elementar zarrachalarning bunday fizik tabiati elektr tokining mohiyatini tushuntiradi. Zaryadlangan zarralarning bu yo'nalishli harakati qiymatlar tenglashguncha davom etadi. Bunday holda, o'zgarishlarning reaktsiyasi zanjirdir. Boshqacha qilib aytganda, ketgan elektron o'rniga uning o'rniga boshqasi keladi. O'zgartirish uchun qo'shni atomning zarralari ishlatiladi. Ammo zanjir shu bilan ham tugamaydi. Elektron ekstremal atomga ham kelishi mumkin, masalan, oqim manbaining manfiy qutbidan.
Bunday vaziyatga batareya misol bo'ladi. Supero'tkazuvchilarning salbiy tomonidan elektronlar manbaning musbat qutbiga o'tadi. Salbiy zararlangan komponentdagi barcha zarralar tugagach, oqim to'xtaydi. Bunday holda, batareya o'lik deb aytiladi. Shu tarzda harakatlanuvchi zaryadlangan zarralarning yo'n altirilgan harakati tezligi qanday? Bu savolga javob berish birinchi qarashda ko'rinadigan darajada oson emas.
Stressning roli
Bu tushuncha nima uchun ishlatiladi? Kuchlanish elektr maydonining xarakteristikasi bo'lib, uning ichidagi ikkita nuqta orasidagi potentsial farqdir. Ko'pchilik uchun bu chalkash tuyulishi mumkin. Zaryadlangan zarralarning yo'n altirilgan (tartibli) harakati haqida gap ketganda, siz kuchlanishni tushunishingiz kerak.
Tasavvur qilaylik, bizda oddiy dirijyor bor. Bu mis yoki alyuminiy kabi metalldan yasalgan sim bo'lishi mumkin. Bizning holatlarimizda bu unchalik muhim emas. Elektronning massasi 9,10938215(45)×10-31kg. Bu juda moddiy ekanligini anglatadi. Ammo o'tkazgich metall mustahkamdir. Undan elektronlar qanday o'tishi mumkin?
Nega metall buyumlarda tok boʻlishi mumkin
Keling, har birimiz maktabda o'rganish imkoniga ega bo'lgan kimyo asoslariga murojaat qilaylik. Agar moddadagi elektronlar soni protonlar soniga teng bo'lsa, u holda elementning neytralligi ta'minlanadi. Mendeleyevning davriy qonuniga asoslanib, qaysi modda bilan ishlash kerakligi aniqlanadi. Bu proton va neytronlar soniga bog'liq. Yadro va elektron massalari o'rtasidagi katta farqni e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi. Agar ular olib tashlansa, atomning og'irligi deyarli o'zgarishsiz qoladi.
Masalan, protonning massasi elektronning qiymatidan taxminan 1836 ga katta. Ammo bu mikroskopik zarralar juda muhim, chunki ular ba'zi atomlarni osongina tark etib, boshqalarga qo'shilishi mumkin. Shu bilan birga, ularning sonining kamayishi yoki ko'payishiga olib keladiatomning zaryadini o'zgartirish uchun. Agar biz bitta atomni ko'rib chiqsak, unda elektronlar soni doimo o'zgaruvchan bo'ladi. Ular doimo ketishadi va qaytib kelishadi. Bu issiqlik harakati va energiya yo'qotilishi bilan bog'liq.
Fizikaviy hodisaning kimyoviy oʻziga xosligi
Elektr zaryadlangan zarralarning yo'n altirilgan harakati bo'lganda, atom massasi yo'qolmaydimi? Supero'tkazuvchilar tarkibi o'zgaradimi? Bu ko'pchilikni chalg'itadigan juda muhim noto'g'ri tushunchadir. Bu holatda javob faqat salbiy. Buning sababi shundaki, kimyoviy elementlar ularning atom massasi bilan emas, balki yadrodagi protonlar soni bilan belgilanadi. Elektronlar/neytronlarning mavjudligi yoki yo'qligi bu holatda rol o'ynamaydi. Amalda shunday ko'rinadi:
- Elektronlarni qoʻshish yoki ayirish. Bu ion bo'lib chiqdi.
- Neytronlarni qo'shish yoki ayirish. Bu izotop bo'lib chiqdi.
Kimyoviy element o'zgarmaydi. Ammo protonlar bilan vaziyat boshqacha. Agar u faqat bitta bo'lsa, bizda vodorod bor. Ikki proton - va biz geliy haqida gapiramiz. Uchta zarracha lityumdir. Va boshqalar. Davomiga qiziquvchilar davriy jadvalga qarashlari mumkin. Esingizda bo'lsin: oqim o'tkazgichdan ming marta o'tgan bo'lsa ham, uning kimyoviy tarkibi o'zgarmaydi. Aksincha.
Elektrolitlar va boshqa qiziqarli fikrlar
Elektrolitlarning o'ziga xosligi shundaki, ularning kimyoviy tarkibi o'zgaradi. Keyin, oqim ta'siri ostida,elektrolit elementlari. Ularning potentsiallari tugagach, zaryadlangan zarralarning yo'n altirilgan harakati to'xtaydi. Bu holat elektrolitlardagi zaryad tashuvchilarning ionlar ekanligi bilan bog'liq.
Bundan tashqari, umuman elektronsiz kimyoviy elementlar mavjud. Misol tariqasida:
- Atom kosmik vodorod.
- Plazma holatidagi barcha moddalar.
- Atmosferaning yuqori qatlamlaridagi gazlar (nafaqat Yer, balki havo massalari mavjud boshqa sayyoralar ham).
- Tezlashtiruvchi va kollayderlarning tarkibi.
Shuni ham ta'kidlash kerakki, elektr toki ta'sirida ba'zi kimyoviy moddalar tom ma'noda parchalanishi mumkin. Taniqli misol - sug'urta. Mikro darajada qanday ko'rinadi? Harakatlanuvchi elektronlar o'z yo'lidagi atomlarni itarib yuboradi. Agar oqim juda kuchli bo'lsa, u holda o'tkazgichning kristall panjarasi bardosh bera olmaydi va yo'q qilinadi va modda eritiladi.
Tezlikka qaytish
Avvallari bu masalaga yuzaki toʻxtalib oʻtgan edi. Keling, buni batafsil ko'rib chiqaylik. Shuni ta'kidlash kerakki, elektr toki ko'rinishidagi zaryadlangan zarralarning yo'n altirilgan harakati tezligi tushunchasi mavjud emas. Bu turli qadriyatlar bir-biriga bog'langanligi bilan bog'liq. Shunday qilib, elektr maydon o'tkazgich orqali yorug'lik harakati tezligiga yaqin, ya'ni sekundiga taxminan 300 000 kilometr tezlikda tarqaladi.
Uning ta'siri ostida barcha elektronlar harakatlana boshlaydi. Ammo ularning tezligijuda kichik. Bu soniyada taxminan 0,007 millimetr. Shu bilan birga, ular tasodifiy termal harakatda ham yugurishadi. Proton va neytronlarda vaziyat boshqacha. Ular bilan bir xil voqealar sodir bo'lishi uchun ular juda katta. Qoidaga ko'ra, ularning tezligi haqida yorug'lik qiymatiga yaqinroq gapirish shart emas.
Jismoniy parametrlar
Endi zaryadlangan zarrachalarning elektr maydondagi harakati nima ekanligini fizik nuqtai nazardan ko`rib chiqamiz. Buning uchun bizda 12 shisha gazlangan ichimlik solingan karton quti borligini tasavvur qilaylik. Shu bilan birga, u erda boshqa idishni joylashtirishga urinish mavjud. Bu muvaffaqiyatli bo'ldi deb faraz qilaylik. Ammo quti zo'rg'a tirik qoldi. Boshqa shisha qo‘ymoqchi bo‘lganingizda, u sinadi va barcha idishlar chiqib ketadi.
Koʻrib chiqilayotgan qutini oʻtkazgichning kesimi bilan solishtirish mumkin. Ushbu parametr (qalinroq sim) qanchalik baland bo'lsa, u ko'proq oqimni ta'minlashi mumkin. Bu zaryadlangan zarralarning yo'n altirilgan harakati qanday hajmga ega bo'lishi mumkinligini aniqlaydi. Bizning holatda, birdan o'n ikki shishagacha bo'lgan quti o'z maqsadini osongina bajarishi mumkin (u yorilib ketmaydi). O'xshatish orqali aytishimiz mumkinki, o'tkazgich yonmaydi.
Ko'rsatilgan qiymatdan oshib ketsangiz, ob'ekt muvaffaqiyatsiz bo'ladi. Supero'tkazuvchilar holatida qarshilik kuchga kiradi. Om qonuni elektr zaryadlangan zarralarning yo'n altirilgan harakatini juda yaxshi tasvirlaydi.
Turli jismoniy parametrlar oʻrtasidagi bogʻliqlik
Har bir quti uchunbizning misolimizdan yana bittasini qo'yishingiz mumkin. Bunday holda, maydon birligiga 12 emas, balki 24 ta shisha qo'yish mumkin. Biz yana bitta qo'shamiz - va ularning o'ttiz oltitasi bor. Qutilardan biri kuchlanishga o'xshash jismoniy birlik sifatida ko'rib chiqilishi mumkin.
U qanchalik kengroq bo'lsa (shunday qilib qarshilikni kamaytiradi), shuncha ko'p shishalarni (bizning misolimizda oqim o'rnini bosadi) joylashtirish mumkin. Qutilar to'plamini ko'paytirish orqali siz birlik maydoniga qo'shimcha idishlarni joylashtirishingiz mumkin. Bunday holda, quvvat kuchayadi. Bu qutini (o'tkazgichni) yo'q qilmaydi. Mana bu oʻxshashlikning qisqacha mazmuni:
- Butilkalarning umumiy soni quvvatni oshiradi.
- Qutidagi konteynerlar soni joriy quvvatni bildiradi.
- Balandlikdagi qutilar soni kuchlanishni aniqlash imkonini beradi.
- Qutining kengligi qarshilik haqida fikr beradi.
Mumkin xavflar
Zaryadlangan zarrachalarning yoʻn altirilgan harakati tok deyilishi haqida allaqachon aytib oʻtgan edik. Shuni ta'kidlash kerakki, bu hodisa inson salomatligi va hatto hayoti uchun xavfli bo'lishi mumkin. Elektr tokining xususiyatlari haqida qisqacha ma'lumot:
- Oʻtkazgich orqali oʻtadigan oʻtkazgichni isitishni taʼminlaydi. Agar maishiy elektr tarmog'i haddan tashqari yuklangan bo'lsa, u holda izolyatsiya asta-sekin yonib ketadi va parchalanadi. Natijada, qisqa tutashuv yuzaga kelishi mumkin, bu juda xavflidir.
- Elektr toki maishiy texnika va simlar orqali oʻtganda toʻqnashadi.materiallarni tashkil etuvchi elementlarning qarshiligi. Shuning uchun u ushbu parametr uchun minimal qiymatga ega boʻlgan yoʻlni tanlaydi.
- Agar qisqa tutashuv yuzaga kelsa, oqim kuchi keskin ortadi. Bu sezilarli darajada issiqlikni chiqaradi. U metallni eritishi mumkin.
- Namlik kirib kelgani uchun qisqa tutashuv yuzaga kelishi mumkin. Yuqorida muhokama qilingan holatlarda yaqin atrofdagi narsalar yonadi, lekin bu holatda odamlar doimo azoblanadi.
- Elektr toki urishi katta xavf tug'diradi. Bu hatto o'limga olib kelishi mumkin. Inson tanasi orqali elektr toki o'tganda to'qimalarning qarshiligi sezilarli darajada kamayadi. Ular isinishni boshlaydilar. Bunday holda hujayralar vayron bo'ladi va asab tugunlari nobud bo'ladi.
Xavfsizlik muammolari
Elektr tokiga ta'sir qilmaslik uchun siz maxsus himoya vositalaridan foydalanishingiz kerak. Ish rezina qo'lqopda bir xil materialdan yasalgan gilamcha, tushirish novdalari, shuningdek ish joylari va jihozlar uchun topraklama moslamalari yordamida amalga oshirilishi kerak.
Turli himoyaga ega elektron kalitlar inson hayotini saqlab qoladigan qurilma sifatida oʻzini yaxshi isbotladi.
Shuningdek, ishlayotganda asosiy xavfsizlik choralarini unutmaslik kerak. Agar yong'in elektr jihozlari bilan sodir bo'lsa, faqat karbonat angidrid va chang yong'inga qarshi vositalardan foydalanish mumkin. Ikkinchisi yong'inga qarshi kurashda eng yaxshi natijani ko'rsatadi, lekin chang bilan qoplangan uskunani har doim ham tiklab bo'lmaydi.
Xulosa
Har bir oʻquvchiga tushunarli boʻlgan misollardan foydalanib, biz zaryadlangan zarrachalarning tartibli yoʻn altirilgan harakati elektr toki deb atalishini aniqladik. Bu fizika va kimyo nuqtai nazaridan muhim bo'lgan juda qiziqarli hodisa. Elektr toki insonga tinimsiz yordamchidir. Biroq, uni ehtiyotkorlik bilan davolash kerak. Maqolada o'lim istagi bo'lmasa, e'tibor berish kerak bo'lgan xavfsizlik masalalari muhokama qilinadi.
