1
11
• I fəsil •
Müxtəlif mühitlərdə elektrik cərəyanı
•
M
ETALLARIN MÜQAVİMƏTİNİN TEMPERATURDAN
ASILILIĞI
Araşdırmadan məlum oldu ki, temperaturun dəyişməsi ilə metal naqilin müqavi-
məti də dəyişir:
temperatur artdıqda metal naqilin müqaviməti artır, temperatur
azaldıqda isə onun müqaviməti azalır.
Niyə metal naqili qızdırdıqda onun müqaviməti artır? Klassik elektron
nəzəriyyəsinə görə cərəyanlı metal naqili qızdırdıqda onun kristal qəfəsinin düyün
nöqtələrində yerləşən müsbət ionların rəqsi hərəkətləri intensivləşir. Nəticədə ni-
zamlı hərəkət edən sərbəst elektronların ionlarla toqquş-
malarının sayı artır – metal naqildəki cərəyan şiddəti aza-
lır.
Deməli, metal naqili qızdırdıqda onun müqaviməti artır.
Kiçik temperatur intervalında metal naqillərin müqa-
viməti temperaturdan xətti asılıdır və bu asılılıq aşağı-
dakı düsturla ifadə olunur
(
b
):
1
∆
ə
1
∆ . (1.1)
1.2
Siz heç düşünmüsünüz: nə üçün qızdırıcılar
müqaviməti kiçik olan mis, yaxud alümi-
niumdan deyil, nikelin spiraldan hazırlanır?
Naqilin müqaviməti onun halından, məsə-
lən, temperaturundan asılı ola bilərmi?
Niyə?
Məlumdur ki, naqillərin elektrikkeçir-
mə qabiliyyəti onların elektrik müqavi-
mətindən asılıdır: müqaviməti kiçik
olan naqilin elektrikkeçirmə qabiliyyəti
yüksək olur.
Müqavimətin naqilin temperaturundan
asılılığının yoxlanılması.
Təchizat: sabit cərəyan mənbəyi, polad
spiral, ampermetr, spirt lampası (və ya
şam), alışqan, ştativ, açar,
birləşdirici
naqillər.
İşin gedişi:
1. Şəkildə təsvir olunduğu kimi ardıcıl
elektrik dövrəsi qurun (
a
).
2. Açarı qapayın və dövrədəki cərəyan şiddətini qeyd edin. Spirt lampasını yandırıb
cərəyanlı spiralı 1–2 dəqiqə qızdırın və cərəyan şiddətinin necə dəyişdiyini izləyin.
3. Spirt lampasını söndürün və cərəyanlı spiral soyuduqca ampermetrin göstəricisini
müşahidə edin.
Nəticəni müzakirə edin:
Cərəyanlı metal spiralı qızdırdıqda və soyutduqda dövrədə cərəyan şiddəti necə dəyişdi?
Araşdırmadan hansı nəticəyə gəldiniz?
Araşdırma
1
(a)
(b)
12
Burada
R
0
– naqilin
0°C (273K) temperaturundakı müqaviməti,
naqilin mü-
əyyən t (T) temperaturundakı müqaviməti,
t – temperaturlar fərqi olub naqilin son
və başlanğıc temperaturlarının fərqinə bərabərdir
(
t = t
son
– t
başlanğıc
),
– müqavi-
mətin temperatur əmsalıdır.
Müqavimətin temperatur əmsalı ədədi qiymətcə naqili 1 (1K) qızdırdıqda
onun müqavimətinin nisbi dəyişməsinə bərabərdir:
∆
∆
. 1.2
Naqilin müqavimətinin nisbi dəyişməsi onun temperaturunun dəyişməsindən düz
mütənasib asılıdır:
∆
∆ . 1.3
Təmiz metallar üçün müqavimətin temperatur əmsalı həmişə
0 olur və aşa-
ğıdakı qiymətə bərabərdir:
1
273
1
1
273
1
.
(1.1) ifadəsinə analoji olaraq metal naqilin xüsusi müqaviməti üçün də tempera-
turdan asılılıq düsturunu yazmaq olar:
1
∆
ə
1
∆ . 1.4
Metalların müqavimətinin temperaturdan asılılığından xüsusi cihazlarda istifadə
olunur, məsələn, müqavimət termometrlərində
(
c
). Təmiz metallardan hazırlanan bu
termometrlər çox yüksək və ya çox aşağı temperaturları ölçməyə imkan verir.
Məsələn, platin müqavimət termometri –264°C ÷ 1064°C, mis müqavimət termo-
metri isə –50°C ÷ 180°C temperatur intervallarını ölçə bilir.
Yüksək keçiriciliyə malik, elektrik müqaviməti sıfıra bərabər olan metal naqil
almaq mümkündürmü? Çox aşağı temperaturlarda bəzi metal naqillərin müqavimə-
ti sıçrayışla sıfıra qədər azalır. Metallarda bu effekti ilk dəfə 1911-ci ildə Niderland
alimi
Kamerlinq Onnes aşkar etmişdir. O, təcrübi
olaraq müəyyən etmişdir ki, 4,15 K
temperaturda civənin müqaviməti sıçrayışla sıfıra qədər azalır. Sonralar aparılan
çoxsaylı araşdırmalar nəticəsində bu xassə bir çox naqillərdə də aşkarlandı.
Naqilin elektrik müqavimətinin sıfıra qədər azaldığı
temperatur böhran temperaturu, ondan aşağı tempera-
turdakı keçiricilik isə ifratkeçiricilik adlanır (
d
).
Əgər ifratkeçirici naqildə elektrik cərəyanı yaradılarsa,
o həmin naqildə cərəyan mənbəyi olmadıqda belə uzun
müddət qalacaqdır.
(c)
(d)
1
13
• I fəsil •
Müxtəlif mühitlərdə elektrik cərəyanı
•
1. Klassik
elektron nəzəriyyəsinə görə, niyə naqili qızdırdıqda onun elektrik müqaviməti artır?
2. Müqavimətin temperatur əmsalı nəyə bərabərdir?
3. Naqilin müqavimətinin nisbi dəyişməsi necə hesablanır?
4. İfratkeçiricilik nədir?
•
Çox aşağı temperaturlarda maddələrin xas-
sələrini araşdırmış, maye heliumun alınma
texnologiyasını vermişdir. O, 1913-cü ildə
bu sahədəki işlərinə görə Nobel mükafatına
layiq görülmüşdür.
Hayke Kamerlinq-Onnes
(1853–1926)
Niderland alimi
Yaradıcı tətbiqetmə
•
Cümlələri iş vərəqinə köçürün və onları tamamlayın.
1. Müqavimətin temperatur əmsalı ədədi qiymətcə ...
2. Naqilin müqavimətinin nisbi dəyişməsi ...
3. Naqilin elektrik müqavimətinin sıfıra çevrildiyi temperatur ...
4. İfratkeçiricilik ...
Nə öyrəndiniz
Öyrəndiklərinizi yoxlayın
Nümunəyə uyğun olaraq məsələni həll edin.
Nümunə.
Mis naqilin 0
C temperaturda müqaviməti 4 Om-dur. Naqilin 80C tempera-
turunda müqavimətini təyin edin (
4,3 · 10
).
Verilir
Həlli
0 ,
4
,
80 ,
4,3 · 10
.
?
1
∆ .
.
Hesablanması
4
· 1
4,3 · 10
1
· 80
5,376
.
Cavab: 5,376 Om
Məsələ.
Alüminium naqilin 0
C temperaturda müqaviməti 4,8 Om-dur. Naqilin –110C
temperaturunda müqavimətini təyin edin
(
3,8 · 10
)
.
Araşdırma
2