DərsliYİNİZLƏ taniş olun!
Yüklə 4,8 Kb. Pdf görüntüsü
|
6.11. Elektrik cərəyanının işi. Coul-Lens qanunu Siz bilirsiniz ki, naqildən elektrik cərəyanının keçməsi özünü müxtəlif təsirlərlə (istilik, maqnit, kimyəvi) büruzə verir. Bu təsirlərin hər birində elektrik cərəyanının enerjisi başqa növ enerjiyə (daxili, mexaniki, kimyəvi) çevrilir. Enerjinin çevrilmə prosesi isə işgörmənin nəticəsidir. Deməli, naqildən keçən elektrik cərəyanı iş görür. Elektrik cərəyanının gördüyü işi təyin etmək üçün nəyi ölçmək lazımdır? Məlumdur ki, elektrik sahəsinin gördüyü iş naqilin en kəsiyindən keçən q elektrik yükünün miqdarından və bu naqilin uclarındakı U gərginliyindən asılıdır: A = qU. Naqilin en kəsiyindən keçən yükün miqdarı cərəyan şiddəti ilə yükün keçmə müddətinin hasilinə bərabər olduğundan: q = It, elektrik cərəyanının gördüyü iş aşağıdakı kimi olar: A = IUt. (1) Dövrə hissəsində cərəyanın işi cərəyan şiddəti, bu hissənin uclarındakı gərginlik və işin görülməsinə sərf olunan zamanın hasilinə bərabərdir. İş BS-də coulla ölçüldüyündən sonuncu düsturdan alınır: 1C = 1 A · V [dot} san. (1) düsturunda U = IR və ya I = U R (Om qanununa əsasən) ifadələri nəzərə alınarsa, elektrik cərəyanının gördüyü işi: A = I Rt, (2) A = U Rt (3) kimi yazmaq olar. Ardıcıl birləşmədə cərəyan şiddəti eyni olduğundan (2) düsturundan, paralel birləşmədə isə gərginlik eyni olduğundan (3) düsturundan istifadə etmək əlverişlidir. Enerjinin saxlanması qanununa əsasən, tərpənməz metal naqildə cərəyanın gördüyü iş yalnız onun daxili enerjisinin artmasına - naqilin qızmasına sərf olunur. Nəticədə naqildən Q istilik miqdarı ayrılır: A = Q . 2 2 Buradan alınır ki: Q = IUt. Araşdırmalardan iki qanunauyğunluq müəyyən olunmuşdur: 1. Ardıcıl birləşdirilmiş naqillərdən cərəyan keçdikdə ayrılan istilik miqdarı bu naqillərin ümumi müqaviməti ilə düz mütənasibdir (cərəyan şiddəti dəyişmədiyindən): Q = l Rt. Kəmiyyətlər arasındakı bu münasibəti təcrübi olaraq ilk dəfə ingilis alimi C.Coul və rus alimi E.Lens kəşf etdiyindən o, Coul-Lens qanunu adlandırılmışdır: Cərəyanlı naqildə ayrılan istilik miqdarı cərəyan şiddətinin kvadratı, naqilin müqaviməti və cərəyanın keçmə müddətinin hasilinə bərabərdir. 2. Paralel birləşdirilmiş naqillərdən cərəyan keçdikdə ayrılan istilik miqdarı bu naqillərin ümumi müqavimətindən tərs mütənasib asılıdır (gərginlik dəyişmədiyindən): Q = U Rt 2 2 Ceyms Coul (1818-1889) İngilis fiziki Elektrik cərəyanının istilik effektlərini öyrənmişdir. BS-də onun şərəfinə enerji vahidi - coul qəbul edilmişdir. Lens Emili Xristianovic (1804-1865) Rus fiziki Elektromaqnit sahəsini araşdırmış, maqnit təsiri ilə yaranan cərəyanın istiqamətini müəyyənləşdirmiş, elektrik cərəyanının istilik təsirini öyrənmişdir. ÖYRƏNDİKLƏRİNİZİ TƏTBİQ EDİN ARAŞDIRMA Məsələni həll edin Məsələ Müqavimətləri R = 40 Om və R = 60 Om olan rezistorlar dövrəyə paralel birləşdirilmişdir. Dövrədəki cərəyan şiddəti 2 A-dir. Hər bir rezistordakı cərəyanın 1 dəqiqədə gördüyü işi təyin edin. Məsələnin həllinin hansı ardıcıl “addımlarla” həyata keçirilməsi əlverişlidir? AÇAR SÖZLƏR Ardıcıl birləşmə Gərginlik Cərəyanın işi Paralel birləşmə Müqavimət İstilik miqdarı NƏ ÖYRƏNDİNİZ? Dövrə hissəsində__cərəyan şiddəti, bu hissənin uclarındakı _ və işin görülməsinə sərf olunan zamanın hasilinə bərabərdir.__naqillərdən cərəyan keçdikdə ayrılan___bu naqillərin ümumi müqaviməti ilə düz mütənasibdir. _ naqillərdən cərəyan keçdikdə ayrılan istilik miqdarı bu naqillərin ümumi müqavimətindən tərs mütənasib asılıdır. Cərəyanlı naqildə ayrılan istilik miqdarı cərəyan şiddətinin kvadratı, naqilin__və cərəyanın keçmə müddətinin hasilinə bərabərdir. ÖYRƏNDİKLƏRİNİZİ YOXLAYIN 1. Elektrik cərəyanının gördüyü işin üç düsturunu yazın və onlardan hansı halda istifadə etməyin əlverişli olduğunu izah edin. 2. Cərəyan şiddəti 2 A olan naqildə cərəyan 5 san ərzində 100 C iş görür. Naqilin uclarındakı gərginlik nəyə bərabərdir? 1 2 3. Cərəyan mənbəyinə (düzləndiriciyə) paralel olaraq iki lampa birləşdirilmişdir. Açarı qapadıqda lampalardan biri parlaq, digəri zəif işıqlandı. Hansı lampada cərəyanın gördüyü iş böyükdür? Nə üçün? 6.12. Elektrik cərəyanının gücü Bir çox elektrik avadanlıqlarının üzərində və ya təlimatlarında elektrik enerjisinin istehlakçıları üçün başqa məlumatlarla yanaşı, mühüm bir xarakteristika da qeyd edilir: elektrik gücü. Məsələn, elektrik lampalarının üzərində 15 Vt, 40 Vt, 60 Vt və s., televizorun məlumat lövhəsində 40 Vt, elektrik ütüsünün üzərində 1200 Vt, elektrik çaydanlarında isə 1000 Vt və ya 1400 Vt yazılır. Hansı lampanı otaqdan asmaq lazımdır ki, o, parlaq işıqlansın? Hansı elektrik çaydanında su daha tez qaynayar? Elektrik cərəyanının gücü hansı fiziki kəmiyyətlərdən asılıdır? Elektrik cərəyanının gücü - elektrik enerjisinin verilmə yeyinliyi və ya elektrik enerjisinin digər enerji növlərinə çevrilmə yeyinliyini göstərən fiziki kəmiyyətdir Elektrik cərəyanının gücü cərəyanın gördüyü işin bu işi görməyə sərf olunan zamana nisbətinə bərabərdir: P = A t. (1) Burada P - cərəyanın gücüdür. (1) ifadəsində A = I · U · t düsturunu nəzərə alsaq: P = IUt t = IU . (2) Elektrik cərəyanının gücü cərəyan şiddəti ilə gərginliyin hasilinə bərabərdir. Elektrik cərəyanının gücü BS-də vatt (Vt) ilə ifadə olunur. 1 Vt = 1 C/san. Güc düsturundan göründüyü kimi, 1Vt = 1A · V. Elektrik cərəyanının gücü (1) və (2) düsturları ilə yanaşı, (3) və (4) düsturları ilə də hesablana bilir: P = U R. (3) P = I R. (4) İxtiyari birləşmədə xarici dövrədəki (cərəyan mənbəyindən kənar dövrə) cərəyanın gücü dövrənin ayrı-ayrı hissələrinin gücləri cəminə bərabərdir. Elektrik işlədicisinin gücünü bilməklə verilən müddətdə elektrik cərəyanının gördüyü işi hesablamaq olar: A = Pt. (5) 2 2 Bu iş işlədicinin cərəyan mənbəyindən aldığı W elektrik enerjisinə bərabərdir. Məsələn, gücü P = 1800 Vt olan elektrik qızdırıcısı bir ay ərzində (30 sutka) fasiləsiz işlədikdə onun cərəyan mənbəyindən aldığı enerji: W = Pt = 1800 Vt · 3600 san · 24 · 30 = 46,656 · 10 C = 4665600 kC olar. Çox vaxt elektrik enerjisi hesablanarkən onun qiyməti coulla deyil, kilovat-saatla ifadə edilir: Kilovat-saat — gücü 1 kVt olan elektrik cərəyanının 1 saatda gördüyü işə bərabərdir: 1 kVt · saat = 1000 Vt · 3600 san = 3600 kC. Beləliklə, elektrik qızdırıcısı bir ay ərzində: W = 4665600 · 1 kVt · saat 3600 = 1296kVt · saat, elektrik enerjisi işlətmişdir. Nəzərə alsaq ki, bu gün respublikamızda 1 kVt · saat elektrik enerjisi 6 qəpikdir (0,06 man), gücü 1800 Vt olan elektrik qızdırıcısının bir ay ərzində fasiləsiz işlətdiyi enerji üçün 0,06 man · 1296 = 77 man 76 qəp ödənməlidir. ÖYRƏNDİKLƏRİNİZİ TƏTBİQ EDİN ARAŞDIRMA Məsələni həll edin Məsələ Həyətyanı sahəni işıqlandırmaq üçün istifadə edilən gücü 150 Vt olan lampanı gündüzlər söndürmək unudulduğundan o, fasiləsiz şəkildə bir ay yanılı vəziyyətdə qalmışdır. Hər 1 kVt x saat enerjinin qiymətinin 6 qəpik olduğunu nəzərə alaraq ayın tamamında bu lampanın istifadə etdiyi elektrik enerjisi üçün nə qədər ödəniş edilməlidir? AÇAR SÖZLƏR Cərəyan şiddəti Kilovat-saat Cərəyanın gücü Görülən iş NƏ ÖYRƏNDİNİZ? Elektrik__cərəyanın__bu işi görməyə sərf edilən zamana nisbətinə bərabərdir. Elektrik cərəyanının gücü__ilə gərginliyin hasilinə bərabərdir.__- gücü 1 kVt olan elektrik cərəyanının 1 saatda gördüyü işə bərabərdir. 8 ÖYRƏNDİKLƏRİNİZİ YOXLAYIN 1. Otaqda böyük enerji sərf edən elektrik işlədicisi (məsələn, elektrik mühərriki, burğu, qızdırıcı və s.) işə salındıqda şəbəkəyə birləşdirilmiş lampaların közərmələri zəifləyir. Nə üçün? 2. Kilovat-saat nədir? Onu elektrik enerjisinin BS-dəki vahidi ilə müqayisə edin. 3. Nə üçün közərmə lampasının teli və elektrik qızdırıcısının spiralı çox qızır, lakin onları cərəyan mənbəyinə birləşdirən naqillər isə soyuq qalır? 4. Şəkildə rezistorlardan ibarət ardıcıl (a) və paralel dövrə hissələrinin (b) sxemi təsvir edilir. Bu dövrə hissələrindən keçən cərəyanın gücünü müqayisə edin. ÇALIŞMA-11 1. Yük avtomobilinin lampası 3,5 A cərəyan şiddətinə və 12 V gərginliyə hesablanmışdır. Lampa 5 dəq ərzində nə qədər enerji sərf edər? 2. Hansı halda elektrik cərəyanının gücü böyükdür: cərəyan şiddəti 1,6 A və gərginlik 12 V olduqda, yoxsa cərəyan şiddəti 550 mA və gərginlik 0,6 kV olduqda? 3. Elektrik qızdırıcısı uzunluğu 10 m, en kəsiyinin sahəsi 0,25 mm olan nixrom məftildən hazırlanan spiraldan ibarətdir. Qızdırıcı 220 V gərginlik mənbəyinə qoşularsa, spiraldan keçən cərəyanın gücü nəyə bərabər olar? 4. Şəkildə iki elektrik dövrəsinin sxemi təsvir edilir. Verilənlərə əsasən, hansı dövrədə cərəyan şiddətinin və müqavimətin böyük olduğunu təyin edin. 5. Şəkildə təsvir edilən dövrələrdən birində iki eyni lampa ardıcıl, digərində isə paralel qoşulmuşdur. Hansı halda cərəyanın gücü daha böyükdür? Hər iki dövrənin uclarındakı gərginlik eynidir. 2 ƏLAVƏ OXU 6.13. Eloktrik cərəyanının canlı orqanizmə təsiri və tətbiqləri Elektrik cərəyanının canlı orqanizmə mənfi təsiri İnsan bədəni naqildir, elektrik cərəyanını keçirir. Bədənin ayrı-ayrı toxumalarının cərəyan keçirməsi müxtəlifdir. Sümük maddəsi, dəri örtüyü və birləşdirici toxumalar cərəyanı pis keçirir. Bu hissələrin xüsusi müqaviməti çox böyük olub 10 -10 Om∙m tərtibindədir. Onurğa beyni mayesi, qan zərdabı, qan və sinir-əzələ toxuması isə cərəyanı yaxşı keçirən hissələrdir. Bu hissələrin xüsusi müqaviməti 0,6-0,7 Om∙m arasında dəyişir. İnsan bədənində cərəyan ionlarla yaranır. Bunlar dəmir, kalsium, fosfor, kalium, natrium və digər kimyəvi elementlərin ionlarıdır. Cərəyanın insan bədənindən keçməsi bir sıra fizioloji hadisələrlə müşayiət olunur. Bədəndən cərəyan keçdikdə qıcıqlanma, əzələ yığılması, tənəffüs pozğunluğu, iflicolma və hətta ölüm hadisəsi ola bilər. Cərəyanla zədələnmənin nəticəsi insan bədənindən keçən cərəyan şiddətindən, cərəyanın xarakterindən (sabit və ya dəyişən cərəyan olmasından), cərəyanın bədəndən keçmə müddətindən və yolundan asılıdır. Cərəyanın ürəkdən və beyindən axması olduqca təhlükəlidir. 6.3 cədvəlində yaşlı insanda əl-əl və əl-ayaq istiqamətində axan cərəyan təsirlərinin cərəyan şiddətindən asılılığı göstərilmişdir. Cədvəl 6.3. Cərəyan şiddəti (mA) Cərəyan təsirləri Sabit cərəyan Dəyişən cərəyan (v = 50 Hs) 2-3 Hiss olunmur Əlin barmaqlarının güclü titrəməsi 5-10 Qızma hiss olunur Ağrılar hiss olunur. Əllər qıc olur 12-15 Qızma güclənir Barmaqlarda və əllərin sümüklərində güclü ağrılar. 5-10 san dözümlüdür 20-25 Qızmanın daha da güclənməsi. Əllərin əzələləri azca yığılır Əllər iflic olur, onları naqildən ayırmaq olmur. Nəfəsalma çətinləşir. 5 san dözümlüdür 50-80 Əllərin əzələləri yığılır. Nəfəsalmanın iflici. Ürək fəaliyyətinin 7 2 Nəfəsalma çətinləşir pozulması 90-110 Nəfəsalmanın iflici Nəfəsalmanın iflici. 3 san və daha çox davam etdikdə ürəyin iflici. Ölüm Cədvəldən görünür ki, cərəyan şiddətinin 100 mA qiymətində ölüm hadisəsi ola bilər. Bədənin müqaviməti sabit deyil. Müqavimət insanın halından, onun dərisindən, dəridə tərin olub-olmamasından asılıdır. Quru və bərkləşmiş dərinin müqaviməti çox böyük, nazik, incə və nəm dərinin müqaviməti isə kiçikdir. Bir əlin barmaqlarından digər əlin barmaqlarına qədər quru dərinin müqaviməti təqribən 10 Om-dur. Əllər tərli olduqda isə müqavimət 1500 Om tərtibindədir. Bu müqavimətlərə uyğun ölüm halı yarada bilən gərginlikləri hesablayaq: U = 100 · 10 A · 10 Om = 10000 V; U = 100 · 10 A · 1500 Om = 150 V. Elektrik cərəyanının canlı orqanizmə müsbət təsiri Elektrik cərəyanının insan orqanizminə mənfi təsiri ilə yanaşı, müsbət təsiri də ola bilər. Təbabətdə elektrik cərəyanından müalicə məqsədilə istifadə edirlər. Məsələn, elektrodları xəstənin bədəninə qoyub ondan zəif sabit cərəyan buraxırlar. Bu, ağrıkəsici effekt göstərir, qan dövranını yaxşılaşdırır. Beyini elektrik cərəyanı ilə qıcıqlandırmaqla bir sıra əsəb xəstəliklərini müalicə edirlər. 5 quru -3 -5 yaş -3 Elektrik cərəyanından zərərçəkənlərə ilk yardım Elektrik dövrələri ilə işləyərkən çox ehtiyatlı olmalı və müəyyən təhlükəsizlik qaydalarına əməl etmək lazımdır. Bu qaydalar hər bir fizika kabinetində var. ARAŞDIRMA Aşağıdakı şəkildə elektrik cərəyanı “vuran” adamın cərəyan xəttindən uzaqlaşdırılması və ona ilk yardım təsvirləri verilir. Onları araşdırın və şərh edin. ÖYRƏNDİKLƏRİNİZİ YOXLAYIN 1. Bədənin hansı hissələri cərəyanı yaxşı keçirir? 2. Cərəyanın insan bədənindən keçməsi hansı hadisələrlə nəticələnə bilər? 3. Cərəyanla zədələnmənin nəticəsi hansı amillərdən asılıdır? 4. Cərəyan şiddətinin hansı qiymətində ölüm hadisəsi baş verə bilər? 5. İnsan bədəninin müqaviməti nədən asılıdır? 6. Hansı cərəyanın - sabit, yoxsa dəyişən cərəyanın insan orqanizminə təsiri daha güclüdür. 7. Təsvirləri şərh edin. ÜMUMİLƏŞDİRİCİ TAPŞIRIQLAR 1. Cərəyan şiddəti-zaman qrafikinə əsasən 10 san müddətində naqilin en kəsiyindən keçən yükün miqdarını hesablayın. A) 4 Kl B) 8 Kl C) 1,25 Kl D) 0,125 Kl E) 16 2. Elektrik lampasının şərti işarəsi hansıdır? 3. Şəkildə təsvir edilən milliampermetrin göstəricisi və bir bölgüsü nə qədərdir? A) 300 A; 20 A B) 0,3 A; 0,2A C) 30 A; 1A D) 300 A; 10A E) 0,3 A; 0,02A 4. Şəkildə ampermetrin eyni elementlərdən ibarət elektrik dövrəsinə müxtəlif birləşməsi təsvir edilir. Ampermetrlərin göstəriciləri arasında hansı münasibət doğrudur? A) I = I = I B) I > I > I C) I < I < I 1 2 3 1 2 3 1 2 3 D) I = I > I E) I = I < I 5. R = 40 Om və I = 4 A olarsa, voltmetrin göstəricisini hesablayın. A) 160V B) 10 V C) 20 V D) 5 V E) 150 V 1 3 2 1 3 2 6. Naqilin müqavimətini hansı cihazların köməyi ilə təyin etmək olar? 7. Müqavimətləri 3 Om və 6 Om olan iki naqil dövrəyə paralel birləşdirilmişdir. Dövrənin ümumi müqaviməti nəyə bərabərdir? A) 4 Om B) 2 Om C) 2,5 Om D) 3 Om E) 5 Om 8. Uclarındakı gərginlik 3 V olan naqildə cərəyan 3 san ərzində 18 C iş görür. Naqildəki cərəyan şiddəti nəyə bərabərdir? A) 2 A B) 1 A C) 3 A D) 5 A E) 2,5 A 9. 20 Om müqaviməti olan naqildən 5 A cərəyan şiddəti keçir. 10 dəq ərzində naqildən nə qədər istilik miqdarı ayrılır? A) 250 kC B) 300 kC C) 100 kC D) 150 kC E) 30 kC 1. Termometr 2. Voltmetr 3. Xətkeş 4. Saat 5. Manometr 6. Ampermetr A) 2 və 5 B) 1 və 3 C) 2 və 6 D) 1 və 4 E) 3 və 6 Murquzov Mirzəli İsmayıl oğlu Abdurazaqov Rasim Rəşid oğlu Əliyev Rövşən Mirzə oğlu Əliyeva Dilbər Zirək qızı Fizika Ümumtəhsil məktəblərinin 8-ci sinfi üçün dərslik Dil redaktoru: K.Abbasova Rəssamlar: M.Hüseynov, E.Məmmədov Korrektor: A.Məsimov www.bakineshr.az e-mail: bn@bakineshr.az Kağız formatı: 70 x 100 / . Fiziki çap vərəqi: 12,5. Çapa imzalanmışdır: 22.06.2015. Tirajı: 112 500. 1 16 Yüklə 4,8 Kb. Dostları ilə paylaş:
|