Azərbaycan Dövlət Aqrar Universiteti. mühəndislik ixtisasları. Aqrar fizika və riyaziyyat. f.-r.e.n., dosent Ağayev Q.Ü.

Transcript

1 Azərbyc Dövlət Aqrr ivrsitti. Fkültə: mühədislik ixtisslrı Kfdr: Aqrr fizik və riyziyyt Fə: Fizik Mühzirəçi: f.-r..., dost Ağyv Q.Ü. Ədəbiyyt:. Савельев И.В. Общий курс физики. I, II, III т.т. М Friş S.A. Timoryv A.N. Ümumi fizik kursu. I, II, III hissələr, 96.. Qocyv N. M. Ümumi fizik kursu. Mxik. Bkı, Xйкин С.Э. Физические основы механики.м., Rmzzdə M. H. Fizik kursu. Bkı, Кикоин И.К. Кикоин А.К. молекулярная физика. М., Klşikov S. Q. Elktrik bəhsi. Bkı, Грабовский Р.И. Курс физики. М. 007 GƏNCƏ-00

2 Mövzu 6 Müxtəlif mddə və mühitlərdə lktrik cərəyı.. Qzlrd lktrik cərəyı.. Plzm.. Vkuumd lktrik cərəyı. 4. Kotkt potsillr fərqi. Volt quu. 5. Trmolktrik hərəkət qüvvəsi. Trmolktrik ffkt (Zbk ffkti) 6. Plty ffkti (lktrotrmik ffkt) 7. Tomso ffkti (lktrotrmik ffkt) Qzlrd lktrik cərəyı. Qzlr orml şəritdə ytrl tom və molkullrd ibrətdir və o görə də izolytordurlr. Qzlrı lktrik kçiriciliyi olrı iolşmsı əticəsidə yrır(ytrl tom və molkullr (+) iolr çvrilirlər və sərbəst lktrolr yrır). Qzlrı iolşmsı şğdkı səbəblər ol bilər: lov, β şülr, güclü qızdırılm, R şülrı, rdioktiv şülr və.s. Iolşdırıcı zərrəciyi kitik rjisi bərbərdir, m m Ai M Ai - iolşm işi, M- tomu kütləsi. Olduqd birtomlu qzı lktro və iolrl zərbə iolşmsı bş vrir. Zərbə iolşmsıı bş vrməsi üçü, birvltli iolr dh böyük sürətlədirici potsillr fərqi kçməlidir əiki lktrolr. Xrici iolşdırıcı təsiridə qzd yr cərəy qyri- müstəqil qz boşlmsı dyilir. I() sılığı bxq: Ι. z olduqd Om quu ödəir (j ~ E) j 0 E 0 - lktro birvltli io cütlərii kostrsiysıdır. ΙΙ. -u sorkı rtmsıd Om quu pozulur və I-i rtmsı zlrq dyır (I=cost olur). Vhid zmd yr iolrı hmısı cərəyı yrmsıd iştirk dir və doym cərəyı yrır I d qv burd V- ioizsiy bş vrdiyi, yəi lktrodlr rsıdkı həcm q- iou yükü - iolrı kostrsiysı. Vkuumd lktrik cərəyı. Mtld lktrou cərəyı çıxmsı m ol qüvvələrə qrşı görülə işə lktrou xricə çıxış işi dyilir. Bu qüvvəıər lktrol mtlı io qüvvəsi rsıd czibə və mtlı tərk tmiş və səthiə yxı ol lktrolr rsıdkı dəftmə qüvvələridir. Mtlı tərk də lkto mtlıı səthidə iki müxtəlif yüklü təbəqəi (kodstor kimi) yrtdığı potsillr fərqii dəf tmiş olur və A () işii görür. Mtlı tərk dib vkuum kşmək ç lktrou görməli olduğu miimum işə çıxış işı dyilir(a).mtllrd çıxış işı bir çə V təşkil dir və mtlı övüdə, ou səthii vəziyyətidə sılı olub tmprturd sılı dyil. Közərmiş mtllrı lktro burxmsı trmolktro missiy dyili. W A ()

3 () və ()-də lırıq ki, mtlı tmprturu T -ə bərbər olduqd həmi mtldkı K sərbəst lktrolr öz kitik rjiləri hsbı mtlı tərk də bilər. Trmodimikı missiysı lktro lmplr və bşq lktro cihzlrd istifdə dirlər. Diodd trmolktrik cərəyı - d, ktodu form, ölçüləri, A və tmprturd sılıdır. 0 olduqd közərmş ktod ətrfıd lktro buludu əmələ gəlir. rtırmğ bşlyd I od cərəyı yrdıb rtmğ bşlyır. olduqd I I cost I cərəyı doymuş cərəyı dyilir. Bu doymu ş olur. Bu doymuş d ktod burxdığı bütü lktrolr cərəyd iştirk dir. Bu görə də, I d cost olur. I ( ) qrfikidə bu sılılıq Om quu tb olmur və şğdkı qul dəyişir. I B ; (B- lktrolrı formsı və ölçüləridə sılıdır). Bu ifdə Boquslvski-Lqmür düsturu dlır. Ktodu tmprturu rtdıqc od xric olu lktrolrı syı rtır, o görə də doym cərəyı d rtır. Doym cərəyıı sıxlığıı ktodu tmprturud sılılığı Riçrdso düsturu ilə ifdə oluur: I doymuş T Burd mtlı övüdə sılı ol kəmiyyətdir. Məfi qiymətidə dövrədə kçə z qiymətli d зııxı I döstərir ki, trmolktrolr öz hsbıd od çtır. Aod ( I ) cərəyı çox kiçik olur və ou əzərə lmırlr. Elktrik xssələriə görə vkuum dilktrikdir, çüki vkuumd sərbəst yükdşıyıcılr yoxdur. Vkuumd lktrik cərəyı yrtmq üçü sərbəst yükdşıyıcılrı olmsı zəruridir. Blə yükdşıyıcılr trmolktro missiysı vsitəsi ilə əldə dilir. Plzm. Plzm yüksək dərəcədə iolşmış qz dyirlər. Plzmy mddəi xüsusi qrqt hlı kimi bxırlr. Bütövlükdə götürədə plzm kvziytrlldır qi 0 i W k yük dşıyıcılrıı yüksək kostrsiysı olduğud plzmı yüksək lktrik kçiriciliyi olur. Plzm lktrolr, müxtəlif iolr tom üvələri və ytrl tomlrd ibrətdir. Plzmı iolşmsı dərəcəsi yüklü zərrəcikləri kostrsiysıı tm 0 kostrsiyisı isbətii fizlə ifdəsiə dyilir. Plzmı iolşmsı dərəcəsiə görə şğdkı övlərə bölürlər: - zəif iolşmış ( ~ 0 %); - iolşmış ( ~bir çə fiz təşkil dir); - tm iolşmış ( 00%). Təbii şəritdə plzm ioosfrd, Yri üvəsidə, Güəşdə, isti uluzlrd və.s olur. Tmprtur T~0 4 K olduqd prktiki olrq bütü mddələr plzm hlıd olur; Tmprtur T~ K olduqd plzmy soyuq və y şğı tmprturlu plzm dyirlər. Tmprtur T~0 8 K olduqd plzmy yüksək tmprturlu (isti) plzm dyirlər (Güəş, ulduzlr və.s). Plzm idrə olu trmoüvə rksiylrı əldə tmək məqsədi ilə öyrəilir. Müsir dövrdə plzm fiziksı fizikı ə mühüm və ə vcib məsələləridə biri hsb oluur. Plzmd istifdə tməklə istilik rjisii birbş lktrik rjisiə çvirmək üçü yi problm myd çıxmışdır.

4 Plzmy kər yükü dxil tdikdə ou kulo shəsi ylız D (dby rdiusu) məsfədə təsir dir. D məsfədə istəilə yükü shəsi krlşır. Kotkt potsillr fərqi. Volt quu. Fərz dək ki, sərbəst lktrolrı kostrsiylrı və,lktrolrıı çıxış işi A və A ol yi tmprturlu iki ytrl mtl çubuq bir- biriə toxuur. İstilik hərəkətidə ol sərbəst lktrolr bir mtld digəriə diffuziy dəcəkdir. Toxu mtllrdkı lktro qzıı kostrsiysı yi olmdığıd, bir mtld digəriə kçə lktrolrı syı əks istiqmətdə kçələri syıd fərqli olcqdır. Buu əticəsidə bir mtld lktro çtışmmzlığı, digər mtld isə lktro rtıqlığı əmələ gələcəkdir. Bu d mtllrd birii (+), digərii isə (-) yüklə yükləməsi dməkdir. Bud bşq A A olduğud bir mtld digəriə lktro slıql kçə bildiyi hld,əks istiqmətdə çətiliklə kçəcək və buu əticəsidə mtllrd biridə sərbəst lktrolrı syı rtcq, digəridə isə əksiə, zlmış olcqdır. Bu d mtllrd birii (+), digərii isə (-) yüklə yükləməsi dməkdir. Bləliklə lktrolrı diffuziysı ilə xricə çıxış işlərii müxtəlifliyi əticəsidə toxu mtllr rsıd müəyyəm potsillr fərqi- kotkt potsillr fərqi əmələ gəlir( ). Kotkt potsillr fərqi lktrolrı bir mtld digəriə kçməsiə m olur və əhyət müəyyə trzlıq yrmış olcqdır. Trzlıq zmı mtldkı lktrolrıı rjiləridəki fərq: W A A () Mtldkı lktro qzı üzüü czibə shəsidə ol qz molkullrı kimi prdığıd Bolsm quu görə yzmq olr: Burd W () W l () ()-də və ()- də lıır: l A A A A l (4) Burd l - diffuziy pyı düşə, A A isə lktrou xriciə çıxış işii müxtəlifliyi əticəsidə əmələ gəlmiş kotkt potsillr fərqidir. Bulrd l - ə dxildir. Bulrd əss rol oyyı A A -dir. Mtl üçü A A ~-V, l 0.0V olur. A.Volt təcrübələrlə müəyyə tmişdir ki, rdıcıl düzülmüş mtl çubuqlrı potsil fərqi kər çubuqlrı yrılıqd toxurkə vrdiyi potsillr fərqi kimi olur. Bşq sözlə, bu hld rlıqd ol çubuqlr hç bir rol oymır. ) ---4 mtl çubuqlrı rdıcıl qoşulmuşdur. A,B,C öqtələridəki potsil fərqi: T T T. A B C 4

5 A A l A A l A4 A 4 l 4 A4 A 4 l b) ---4 mtl çubuqlrı qplı dövrə təşkil dirlər. A,B,C və D öqtələridəki kotkt potsillr fərqi: A A l A A l 4 A4 A 4 l 4 A A4 4 4 l Bir çə mtl çubuqd təşkil dilmiş qplı dövrədəki kotkt potsillr fərqii cəbri cəmi sıfr bərbər olur, yəi: Zybk ffkti. və çubuqlrıd yrdılmış qplı dövrədəki A və B öqtələrii tmprturlrı T A və T B olduğuu fərz dək. ( T A> T B ) TA T B - görə blə bir dövrədə kotkt potsillr fərqii cəmi sifr bərbər dyil və həmi dövrədə müəyyə.h.q. əmələ gəlmiş olur. A A l A A l A A T A A () A B l l A Burd T B k l k l - vrilmiş iki mtl üçü sbit bir kəmiyyətdir. Od T A T B () Bir çə mtld təşkil olumuş qplı dövrədə kotkt öqtələri tmprturlrıı fərqli olmsı əticəsidə.h.q əmələ gəlməsiə trmolktrik hdisəsi və əmələ gəlmiş.h.q-ə trmolktrik hərəkət qüvvəsi dyilir. T..h.q trmocütlərdə trmolmt yrır. Bu hdisəyə Zybk ffkti də dyirlər. Plty ffkti. Iki müxtəlif ( ) mtl çubuqd yrdılmış dövrəyə.h.q məbəyi qoşq. A və B öqtələridə cərəyı istiqmətidə sılı olrq Coul istiliyi ilə yşı əlvə istilik y yrılır və y udulmuş olur. A kotktıd lktro xıı tormozlşır, çüki olr A kotktıdkı kotkt potsillr fərqidə kçməlidirlər. B kotktıd, əksiə lktrolr sürətləəcəkdir. Bləliklə A kotktıd W lktrou kitik rjisi potsil rjiyə çvrilir. B kotktıd isə əksiə k 5

6 lktrolrı W W çvrilir. Bşq sözlə bu o dməkdir ki, A kotktı soyuycq, B kotktı isə p k qızcqdır. Bu hdisəyə lktrotrmik ffkt və y Plty ffkti dyilir. Ayrıl və y udul istilik miqdrı kçə lktrik miqdrı ilə düz mütəsibdir. Q q. Burd - Plty əmslı, Q- Plty istiliyidir. Q-ü təyi tmək üçü sürmə və bismutd hzırlmış çubuqlrı rdıcıl birləşdirib A və B kotktlrıı Dür qblrı qoyurlr. Qblrı biridə yrıl istilik miqdrı: Q J Rt Q (Q - Plty istiliyidir), digəridə isə yrıl istilik miqdrı: Q J Rt Q bərbərdir. Bu təcrübədə Plty istiliyii (Q) hsblmq mümküdür. Qyd tmişdik ki, lktro bir mtld digəriə kçərkə öz potsil rjisii W l qədər dəyişir. Toxu öqtəsidə bir mtld digəriə kçə lktrolrı syı N olrs, bu zm olrı potsil rjiləri: W N W N l N l qədər dəyişmiş olr. Bu rji qədər də toxu yrlərdə y istilik yrılır və y o qədər də istilik udulmuş olur. O görə də Plty istiliyi blə olr: Q N 6 l N q -toxum öqtələridə kçə lktrik yükü olduğuu əzərə lq Q q Bu ifdə l - plty əmslı dlır və çubuqlrı övü və tmprturd (T) sılıdır. Dməli Q q It Plty əmslı kotkt potsillr fərqii diffuziy hissəsi ilə bğlıdır. Coul istiliyi ilə Plty ffkti rsıdkı fərq, şğdkıd ibrətdir. Coul istiliyi isə ~ I ~ R və cərəyı istiqməti dəyişdikdə işrəsii dəyişir. Əss mtl cütləri üçü Plty əmslı 0 0 V tərtibdədir. Plty ffkti yrımkçiricilərdə mtllr isbətə dh qbrıq özüü göstərir. Yrımkçirici soyuduculrı iş prisipi bu ffkt üzərədə qurulub. Tomso ffkti. Tomso əzəri olrq blə bir əticəyə gəlmişdir ki, hətt bircis qildədə tmprtur qrdiyti olrs cərəy zrkə istiqmətdə sılı olrq istilik yrılır və y udulur. Bu istilik Coul istiliyi ilə toplır. Fərz dək ki, yi mtld hzırlmış iki çubuq lktrik dövrəsiə qoşulub və ou uyğu uclrıı tmprturlrı sbit sxlılır (qyr su və əriyə buz) Əgər cərəy kçəə qədər çubuq üzəridəki və b öqtələrii tmprturu yi olubs, cərəy kçədə sor bu öqtələrdə birii tmprturu yüksələcək, digərii isə zlmış olcq. Həmi öqtələrdə l

7 tmprturu dəyişməsi Plty ffktidə olduğu kimi, əlvə istiliyi yrılmsı və y udulmsı əticəsidədir. Bu Tomso ffkti və y lktrotrmik ffkt dyilir. Mtlı bir tərəfi qızdırılıb, digər tərəfi soyudulduqd lktrolrı diffuziysı əticəsidə mtld müəyyə potsillr fərqi əmələ gəlir. Elktrolr yüksək poysillı ol öqtələrdə lçq potsillı ol öqtələrə xrkə əlvə iş görülür və buu əticəsidə də əlvə istilik yrılır. Əgər Plty ffktidə istilik udulub və yrılmsı mtllrı müxtəlif öv olmsı ilə əlqədr idisə, Tomso ffktidə bu, bircisli mtlı qızdırılmsı ilə əlqədrdır. Tomso ffkti mhiyyət tibrı ilə müəyyə dərəcədə Plty ffktii yd slmış olur. Təəcrübə göstərmişdir ki, Tomso istiliyi, yəi mtlı vhid həcmidə, vhid zmd yrıl və y udul istilik Q tmprtur qrdiyti dt, cərəy sıxlığı j və mtlı övüdə ( - t V dx Tomso əmslı mtlı övü və tmprturud sılıdır) sılıdır. Yəi: Q dt j () tv dx V S x, js I və dt x T olduğud lırıq: olur. dx Q t S X Q T Jt () ()- Tomso ffktii diffrsil, () itqrl formsıdır. dt dx Tomso əmslı çox kiçik kəmiyyətdir. Məsələ: bismut üçü otq tmprturud j V 0 5 K 7