18.1.Тізбектің бөлігі үшін Ом заңы

          1826 жыл неміс ғалымы Ом көптеген тәжірибенің нәтижесінде мынадай қорытынды жасады: тұрақты температурада өткізгіштегі ток күші түсірілген кернеуге тура пропорционал және өткізгіштің кедергісіне кері пропорционал болады.

мұндағы: R - өткізгіштің кедергісі, U – кернеу, I – ток күші.

Кедергі - өткізгіштің негізгі электрлік сипаттамасы болып табылады. Өткізгіштің кедергісі оның пішініне, тегіне және температураға тәуелді.

Өлшем бірлігі  .

Өткізгіштің кедергісіне кері шама өткізгіштік деп аталады.

Өткізгіш біртекті болса кедергі келесі формуламен анықталады: 

,

мұндағы:  - өткізгіштің меншікті кедергісі,  -көлденең қимасының ауданы,     - ұзындығы.

Егер орта біртекті болмаса, онда кедергі келесі формуламен анықталады: 

.

Өткізгіштің кедергісінің температураға тәуелділігі келесі өрнекпен анықталады:

,

мұндағы:   -кедергінің температуралық коэффициенті.

1) металлдар үшін температура артқанда өткізгіштің кедергісі артады, яғни  ,  

2) Электролиттер, газдар және жартылай өткізгіштер үшін температура артқанда өткізгіштің кедергісі кемиді, яғни  .

Кез-келген тізбекте электр тогы жүру үшін қажетті шарттар:

1.     Тізбек тұйықталған болуы қажет.

2.     Электр тогын тудыратын ток көзі болуы керек.

 

18.2.Дифференциал түріндегі Ом заңы

Тізбектің бөлігі үшін Ом заңын  пайдаланамыз.

.

Кедергінің өрнегін   Ом заңына қойып, алатынымыз .

Осыдан    немесе   

Меншікті кедергіге кері шама ортаның меншікті өткізгіштігі деп аталады: , өлшем бірлігі 

.

Осы өрнек дифференциал түріндегі Ом заңы деп аталады.

Тізбектегі токтың тығыздығы сол тізбектегі электр өрісінің кернеулігіне тура пропорционал болады.

 

18.3.Джоуль - Ленц заңы

          Джоуль-Ленц заңы өткізгіштен электр тогы өткенде бөлініп шығатын жылу мөлшерін анықтайды. Өткізгіш қозғалмаған және онда химиялық түрленулер болмаған жағдайда токтың жұмысы өткізгіштің ішкі энергиясын арттыруға жұмсалады.

Электр тогының жұмысы келесі өрнекпен анықталады:

-екенін ескерсек, алатынымыз:

Ток күші тұрақты болса Джоуль-Ленц заңы келесі формуламен анықталады:

 

    Кез-келген токтар үшін:

.

 

18.4.Жылу мөлшерінің көлемдік тығыздығы

          Жылу мөлшерінің көлемдік тығыздығы деп өткізгіштің бірлік көлемінен бірлік уақытта бөлініп шығатын жылу мөлшерін айтады.

-екенін ескерсек, алатынымыз:

мұндағы:  

.

Осы өрнек дифференциал түріндегі Джоуль-Ленц заңы деп аталады.

Жылу мөлшерінің көлемдік тығыздығы электр өрісі кернеулігінің квадратына тура пропорционал болады.

 

18.5.Ток көздері. Бөгде күштер

          Тізбектегі потенциалдар айырмасын ұстап тұратын, яғни электр тогын демеп тұратын ток көздері (кернеу көздері) болып табылады.

          Энергияның кез-келген түрін электр энергиясына айналдыратын қондырғыларды ток көздері деп атайды. Ток көздеріне гальвани элементтері, аккумуляторлар, күн батареялары, термобатареялар және т.б. жатады.

Гальвани элементтерінде химиялық энергия электр энергиясына, күн батареясында сәулелік энергия электр энергиясына түрленеді.

 болғанда  ток сыртқы тізбекте ток көзінің оң полюсінен теріс полюсіне қарай  бағытталады.

          Ток көзінің ішінде электр өрісіне қарсы зарядтарды қозғалысқа келтіретін, электр өрісінің күшіне қарсы бағытталған бөгде күштер жұмыс атқарады.

          Табиғаты жағынан электрлік емес күштердің барлығын бөгде күштер деп атайды.

Бөгде күштердің бірлік оң зарядты орын ауыстырғанда атқаратын жұмысын электр қозғаушы күш (Э.Қ.К.) деп атайды. Өлшем бірлігі  .

 

Бөгде күштер әсер етпейтін тізбектің бөлігін біртекті, ал бөгде күштер әсер ететін тізбектің бөлігін біртексіз деп атайды.

Ток көздерінің кедергілерін ішкі кедергі деп атайды.