էլեկտրականություն և մագնիսականություն: Ի՞նչն է ավելի արդյունավետ, մագնիսը թե՞ էլեկտրամագնիսը:

Էլեկտրականություն

Էլեկտրականությունը մեր տրամադրության տակ գտնվող էներգիայի ամենաօգտակար տեսակներից է: Էլեկտրականությամբ են աշխատում գրպանի լապտերները, հեռուստացույցները, սառնարանները, լվացքի մեքենաները, էլեկտրաքարշները և շատ սարքեր ու սարքավորումներ: Էլեկտրականությունը ստացվում է ինչպես մեր ձեռքին գտնվող փոքրիկ մարտկոցներից, այնպես էլ մեզանից հեռու գտնվող հսկա գեներատորներից:

Հազարամյակներ շարունակ մարդիկ ականատես են եղել բնության ահեղ երևույթին՝ կայծակի շլացուցիչ բռնկմանը, և միայն մեզանից շուրջ 100 տարի առաջ նրանք սովորեցին օգտագործել բնության այդ ուժը:

Բնության մեջ կան լիցքավորված մանրագույն մասնիկներ: Դրանց մի մասն ունի դրական, մյուսը՝ բացասական լիցք: Բացասական լիցքով ամենափոքր մասնիկները կոչվում են էլեկտրոններ: Դրանք կարող են ուղղորդված շարժվել մետաղե հաղորդիչների ներսում: Հենց այդ լիցքավորված մասնիկների կանոնավոր հոսքը մի ուղղությամբ՝ էլեկտրական հոսանքն է:

Այն նյութերը, որոնց միջով կարող է էլեկտրական հոսանք անցնել, կոչվում են հաղորդիչներ: Մետաղները, օրինակ՝ պղինձը և ալյումինը, լավ հաղորդիչներ են: Ածխածինը (գրաֆիտ) նույնպես հաղորդիչ է: Նյութերը, որոնք հոսանք չեն հաղորդում, կոչվում են մեկուսիչներ: Վերջիններիս թվին են պատկանում ռետինը և պլաստմասսաները: Էլեկտրական մալուխների հաղորդալարը պատրաստվում է պղնձից և փաթաթվում մեկուսիչով, որպեսզի հոսանքը մի հաղորդալարից չանցնի մյուսին կամ մալուխին ձեռք տվողին:

Մագնիսականություն

Մագնիսականությունը դա մագնիսական փոխազդեցությամբ պայմանավորված երևույթների համախումբ է՝ որոշակի մետաղների և մագնիսների ներգրավման և վանման երեւույթ: Ֆիզիկայում մագնիսականությունը սահմանվում է որպես մագնիսների գրավիչ ուժ, որոնք ունեն դրական և բացասական բևեռ, որը հայտնի է որպես դիպոլ: Այսպիսով, մագնիսական դիպոլի հատկությունը հայտնում է, որ ինչպես բևեռները վանում են, և հակառակ բևեռները ձգվում են: Այդ փոխազդեցությունը մակրոսկոպիկ մասշտաբներով դրսևորվում է էլեկտրական հոսանքների, հոսանքի և մագնիսի, ինչպես նաև մագնիսների միջև: Ավելի ընդհանուր ձևով մագնիսականությունը կարելի է սահմանել իբրև լիցքավորված շարժվող մասնիկների փոխազդեցության հատուկ տեսակ, որն իրագործվում է մագնիսական դաշտի միջոցով:

Մագնիսականությունը լայն կիրառություն է գտել ժամանակակից գիտության և տեխնիկայի բազմազան բնագավառներում: Մեր օրերում նյութի մագնիսական հատկությունների ուսումնասիրման հիման վրա հաջողվել է ստեղծել նոր մագնիսական նյութեր, որոնք օգտագործվում են էլեկտրատեխնիկայում, ռադիոտեխնիկայում և ավտոմատիկայում: Այն նաև կիրառություն ունի պինդ մարմնի ֆիզիկայում, քիմիայում, կենսաբանության և բժշկության մեջ:

Էլեկտրամագնիս և մագնիս

Մշտական մագնիսը այն առարկան է, որը պատրաստված է նյութից, որը մագնիսացված է և ստեղծում է իր կայուն մագնիսական դաշտը: Ինչպես անունն է հուշում, մշտական մագնիսը «մշտական» է: Սա նշանակում է, որ այն միշտ ունի մագնիսական դաշտ և միշտ ցուցադրելու է մագնիսական վարքագիծ:

Էլեկտրամագնիսը պատրաստված է մետաղալարից, որը գործում է որպես մագնիս, երբ դրա միջով էլեկտրական հոսանք է անցնում: Հաճախ էլեկտրամագնիսը փաթաթվում է պողպատի նման ֆերոմագնիսական նյութի միջուկի շուրջ, որն ուժեղացնում է կծիկի արտադրած մագնիսական դաշտը:

Մշտական մագնիսի մագնիսական հատկությունները գոյություն ունեն, երբ մագնիսը (մագնիսացվում է): Էլեկտրամագնիսական մագնիսը ցուցադրում է մագնիսական հատկություններ միայն այն դեպքում, երբ դրա վրա էլեկտրական հոսանք է կիրառվում: Այսպիսով, դուք կարող եք տարբերակել երկուսը: Մագնիսները, որոնք դուք ամրացրել եք ձեր սառնարանում, մշտական մագնիսներ են, մինչդեռ էլեկտրամագնիսները AC շարժիչների հիմքում ընկած սկզբունքն են:

Մշտական մագնիսի ուժը կախված է դրա ստեղծման համար օգտագործվող նյութից: Էլեկտրամագնիսի ուժը կարող է ճշգրտվել էլեկտրական հոսանքի քանակով, որը թույլ է տալիս հոսել դրա մեջ: Արդյունքում, նույն էլեկտրամագնիսը կարող է ճշգրտվել տարբեր ուժի մակարդակների համար:

Եթե մշտական մագնիսը կորցնի իր մագնիսական հատկությունները, ինչպես դա անում է տաքացնելով մինչև (առավելագույն) ջերմաստիճան, ապա այն կվերածվի անօգուտ, և նրա մագնիսական հատկությունները կարող են վերականգնվել միայն վերամագնիսացման միջոցով: Ընդհակառակը, էլեկտրամագնիսը կորցնում է իր մագնիսական ուժը ամեն անգամ, երբ էլեկտրական հոսանքը հանվում է և նորից դառնում մագնիսական, երբ էլեկտրական դաշտը մտնում է:

Մշտական մագնիսի հիմնական առավելությունը էլեկտրամագնիսների նկատմամբ այն է, որ մշտական մագնիսը չի պահանջում էլեկտրական էներգիայի անընդհատ մատակարարում իր մագնիսական դաշտը պահպանելու համար: Այնուամենայնիվ, էլեկտրամագնիսների մագնիսական դաշտը կարող է արագորեն կառավարվել լայն տիրույթում՝ վերահսկելով էլեկտրամագնիսին մատակարարվող էլեկտրական հոսանքի քանակը:

1․Ի՞նչ ջերմաքանակ կանջատվի 100 վ-ում 25 Օմ դիմադրություն ունեցող մետաղե պարույրում, եթե այն միացված է 120 Վ լարման ցանցին:

t = 100վ | I = U/R = 120/25 = 4,8Ա
R = 25Օմ | Q = I²Rt = 4,8² * 25 * 100 = 57 600Ջ
U = 120Վ
__________
Q = ?

2․ Ջեռուցիչ տարրի դիմադրությունը 200 Օմ է, նրանով անցնող հոսանքի ուժը՝ 0.6 Ա:

Ի՞նչ ջերմաքանակ կանջատվի նրանում 10 վ-ի ընթացքում:

R = 200Օմ | Q = I²Rt = 720Ջ
I = 0,6Ա
t = 10վ
________
Q = ?

3․ Շղթայի տեղամասում միմյանց հաջորդաբար միացված են R1=20 Օմ և R2=80 Օմ դիմադրություններով ռեզիստորներ: Տեղամասի ծայրերում լարումը 200 Վ է: 2 րոպեի ընթացքում ի՞նչ ջերմաքանակ կանջատվի հաղորդիչներից յուրաքանչյուրում:

R1 = 20Օմ | R = R1 + R2 = 20 + 80 = 100Օմ
R2 = 80Օմ | I = U/R = 200/100 = 2Ա
U = 200Վ | Q = I²Rt = 2² * 100 * 120 = 48 000Ջ
t = 2ր = 120Վ
____________
Q = ?

4․ Նույն չափերի 0.1 Օմ⋅մմ²/մ  տեսակարար դիմադրությամբ երկաթե և 1.1 Օմ⋅մմ²/մ տեսակարար դիմադրությամբ նիքրոմե հաղորդալարերը միացված են շղթային հաջորդաբար: Ինչի՞ է հավասար նույն ժամանակամիջոցում առաջին և երկրորդ հաղորդալարերում անջատված ջերմաքանակների հարաբերությունը:

ρ1 = 0,1Օմ * մմ²/մ | I1 = I2
ρ2 = 1.1Օմ * մմ²/մ | L1 = L2
t1 = t2 | S1 = S2
______________ | Q1 : Q2 = ρ1 : ρ2 = 0,1 : 1,1 = 1/11
Q1 : Q2 = ?

5․ Էլեկտրական արդուկի 0.017 Օմ⋅մմ²/մ տեսակարար դիմադրությամբ պղնձե  սնուցող հաղորդալարի երկարությունը 2 մ է, լայնական հատույթի մակերեսը՝ 1.5մմ²։ Որքա՞ն ջերմաքանակ կանջատվի այդ հաղորդալարում 10 րոպեի ընթացքում, եթե շղթայում հոսանքի ուժը 3 Ա է:

ρ = 0,017Օմ * մմ²/մ | R = ρL/S = 0,017 * 2 / 1,5 = 0,0227Օմ
L = 2մ = 2000մմ | Q = I²Rt = 3² * 0,0227 * 600 = 123Ջ
S = 1,5մմ²
t = 10ր = 600վ
I = 3Ա
_________________
Q = ?

6․ Բնակարանի տաքացման համար օգտագործվող 100 Օմ դիմադրություն ունեցող էլեկտրական ջերմատաքացուցիչը  նախատեսված է 3.5 Ա հոսանքի ուժի համար: Որքա՞ն էներգիա կծախսի այդ ջերմատաքացուցիչը 5 ժամ անընդհատ աշխատելու դեպքում:

R = 100Օմ | U = IR = 3,5 * 100 = 350Վ
I = 3,5Ա | A = IUt = 3,5 * 350 * 18 000 = 22 050 000Ջ
t = 5ժ = 18 000վ
______________
A = ?

7․ Նկուղում էլեկտրական լամպը մոռացել էին անջատել: Որքա՞ն աշխատանք էր իզուր կատարվել 10 ժամում, եթե լամպը միացված էր 127 Վ լարման ցանցին և նրանով անցնող հոսանքի ուժը 0.8 Ա էր:

t = 10ժ = 36 000վ | A = IUt = 0,8 * 127 * 36 000 = 3 657 600 Ջ
U = 127Վ
I = 0,8Ա
_______________
A = ?

8․ 30 Օմ դիմադրություն ունեցող էլեկտրական փոշեկուլը միացրեցին 120 Վ լարման ցանցին: Որքա՞ն աշխատանք կկատարի նրանում հոսանքը 8 րոպեի ընթացքում:

I = 30Օմ | A = IUt = 30 * 120 * 480 = 1 728 000 Ջ
U = 120Վ
t = 8ր = 480վ
____________
A = ?

9․ Էլեկտրական մսաղացի տեղեկագրում գրված է 127 Վ և 2.5 Ա: Որքա՞ն է նրա էլեկտրաշաժիչի հզորությունը:

U = 127Վ | P = A/t
I = 2,5Ա |
________
P = ?

P = A/t

10․ 9 Վ լարման և 1 Ա հոսանքի ուժի դեպքում ռադիոընդունիչի մարտկոցի լիցքավորումը տևեց 1 ժամ:

Որոշե՛ք հոսանքի կատարած աշխատանքը այդ ընթացքում:

1. Ինչի՞ է հավասար նկարում պատկերված շղթայի տեղամասի ընդհանուր դիմադրությունը, եթե միմյանց զուգահեռ միացված միատեսակ լամպերից յուրաքանչյուրի դիմադրությունը 60 Օմ է:

1/R = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/60 + 1/60 + 1/60 = 3/60 = 20 Օմ

2. Շղթայի տեղամասի ընդհանուր դիմադրությունը 84 Օմ է: Շղթայի տեղամասը բաղկացած է միմյանց հաջորդաբար միացված 2 միատեսակ լամպերից և ռեոստատից:

Որոշեք լամպերից յուրաքանչյուրի դիմադրությունը, եթե ռեոստատի դիմադրությունը՝ 2 Օմ է:

84 — 2 = 82

82 : 2 = 41 Օմ

3. Լարումը նկարում պատկերված շղթայի տեղամասում 50 Վ է, իսկ հոսանքի ուժը՝ 2.5 Ա:

Որոշեք երկրորդ ռեզիստորի դիմադրությունը, եթե առաջինինը՝ 7 Օմ է:

R = U/I

R = 50/2,5 = 20

R2 = R — R1 = 20 — 7 = 13 Օմ

4. 150 Օմ և 400 Օմ դիմադրություններով երկու ռեզիստորներ հաջորդաբար միացված են հոսանքի աղբյուրին: Երկրորդ ռեզիստորի ծայրերում լարումը 300 Վ է:

Որոշեք հոսանքի ուժը շղթայում և լարումը տեղամասի ծայրերում:

U2 = IR2

300 = I * 400

I = 300/400 = 3/4 = 0,77

U1 = IR1

300 = 0,77 * 150 = 115,5

5. Շղթան կազմված է միմյանց հաջորդաբար միացված երեք հաղորդիչներից, համապատասխանաբար՝ 2 Օմ, 3 Օմ և 5 Օմ դիմադրություններով:

Լարումը այդ տեղամասի ծայրերում 40 Վ է:

Որոշեք լարում յուրաքանչյուր հաղորդչի ծայրերին:

U = IR

R = R1 + R2 + R3 = 2 + 3 + 5 = 10

40 = I * 10

I = 40/10 = 4

U1 = IR1 = 4 * 2 = 8Վ

U2= IR2 = 4 * 3 = 12Վ

U3 = IR3 = 4 * 5 = 20Վ

6. 300 Օմ դիմադրություն ունեցող ալյումինե հաղորդալարը բաժանեցին 4 հավասար մասի և դրանք միացրեցին միմյանց զուգահեռաբար:

Որոշեք ստացված հաղորդալարի դիմադրությունը:

300/4 = 75 Օմ

7. Նկարում պատկերված շղթայում լարումը 80 Վ է, A ամպերաչափը ցույց է տալիս 1.6 Ա, իսկ առաջին հաղորդիչի դիմադրությունը՝ R1=120 Օմ:

Որոշե՛ք երկրորդ հաղորդչի դիմադրությունը՝ R2-ը, ինչպես նաև A1 և A2 ամպերաչափի ցուցմունքները:

Պատասխանը գրել հարյուրերորդականի ճշտությամբ:

8. Նույն հաստության պղնձե հաղորդալարերից առաջինի երկարությունը 30 սմ է, իսկ երկրորդինը՝ 3 մ է:

Ո՞ր հաղորդալարի դիմադրությունն է ավելի մեծ և քանի անգամ:

9. Եռակցման ապարատը միացված է լարման ցանցին 100 մ երկարության և 10 մմ² լայնական հատույթի մակերեսով պղնձե հաղորդալարով:

Որոշեք լարումը հաղորդալարի ծայրերին, եթե նրանով անցնող հոսանքի ուժը 150 Ա է:

Պղնձի տեսակարար դիմադրության արժեքը վերցրեք տեսական  մասում բերված աղյուսակից:

Պատասխանը գրել տասնորդականի ճշտությամբ:

10. Որքա՞ն է էլեկտրամագնիսի կոճին փաթաթված պղնձե հաղորդալարի երկարությունը, եթե նրա լայնական հատույթի մակերեսը 0.18 մմ² է, իսկ դիմադրությունը` 40 Օմ:

Մետաղների տեսակարար դիմադրության արժեքը վերցրեք տեսական մասում բերված աղյուսակից:

Գործնականում կիրառվող էլեկտրական շղթաները, որպես կանոն, բաղկացած են լինեւմ էլեկտրաէներգիայի մի քանի սպառիչներից: Շղթայում սպառիչները միմյանց հետ կարող են միացված լինել ամենատարբեր եղանակներով: Սպառիչների միացման ամենապարզ և տարածված տեսակները հաջորդական և զուգահեռ միացումներն են:Շղթայի տեղամասում հաղորդիչների այնպիսի միացումը, որի դեպքում յուրաքանչյուր հաղորդչից դուրս եկող հաղորդալարը առանց ճյուղավորվելու միանում է այլ հաղորդչի, կոչվում է հաջորդական միացում:

 Նկարում պատկերված է  R₁, R₂ և R₃ ռեզիստորների հաջորդական միացումը: Հաղորդիչների հաջորդական միացումն ունի իր օրինաչափությունները: 

  Հավաքելով համապատասխան շղթա, ամպերաչափի և վոլտաչափի միջոցով անհրաժեշտ չափումներ կատարելով, կարելի է համոզվել.1. Հաջորդական միացման դեպքում բոլոր հաղորդիչներում հոսանքի ուժը միևնույնն է՝ I=I₁=I₂=I₃ (1), որտեղ I₁, I₂, I₃-ը համապատասխանաբար I, II և III հաղորդիչներով անցնող հոսանքի ուժերն են, իսկ I-ն՝ հոսանքի ուժը շղթայում:2. Հաղորդիչների հաջորդական միացման դեպքում ամբողջ տեղամասի լարումը հավասար է առանձին հաղորդիչների լարումների գումարին՝ U= U₁+U₂+U₃ (2), որտեղ U-ն ամբողջ տեղամասի, իսկ U₁, U₂, U₃-ը առանձին հաղորդիչների լարումներն են:Օգտվելով Օհմի օրենքից և հաշվի առնելով (1) հավասարումի (2) առնչությունը կարող ենք պնդել՝ 3. Հաղորդիչների հաջորդական միացման դեպքում ամբողջ տեղամասի դիմադրությունը հավասար է առանձին հաղորդիչների դիմադրությունների գումարին՝R=R₁+R₂+R₃, որտեղ R₁-ը, R₂-ը և R₃-ը առանձին հաղորդիչների դիմադրություններն են, իսկ R-ը ամբողջ տեղամասի դիմադրությունը:Այս երեք օրինաչափություններ ճիշտ են նաև ցանկացած թվով հաջորդաբար միացված հաղորդիչների համար: Մասնավորապես, եթե հաջորդաբար իրար միացված են n միատեսակ հաղորդիչներ (ռեզիստորներ), որոնցից յուրաքանչյուրի դիմադրությունը R1 է, ապա դրանց ընդհանուր դիմադրությունը կլինի՝ R=nR₁ Հաջորդաբար միացված ցանկացած երկու հաղորդիչներում հոսանքի ուժերի հավասարությունից՝ I₁=I₂, հետևում է, որ U₁/R₁=U₂/R₂ կամ U₁/U₂=R₁/R₂

Այսինքն, հաջորդաբար միացված հաղորդիչներում լարումները ուղիղ համեմատական են այդ հաղորդիչների դիմադրություններին:Հաղորդիչների հաջորդական միացման տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ դրանցից թեկուզ մեկի անսարքության դեպքում հոսանքը դադարում է ամբողջ շղթայում:

Տանը՝ դաս 16, 17, պատասխանել և գրել թեմատիկ հարցեր և առաջադրանքները։ Հրապարակել բլոգներում։

Առաջադրանքներ

1․ Փակ էլեկտրական շղթայում էլեկտրական էներգիան չի կարող փոխակերպվել …

մեխանիկական էներգիայի:

ներքին էներգիայի:

ատոմային էներգիայի:

քիմիական էներգիայի:

2․ Հաղորդչում էլեկտրական դաշտի՝ լիցքակիրներ տեղափոխելու աշխատանքը կոչվում է …

էլեկտրական աշխատանք:

հոսանքի աշխատանք:

կուլոնյան աշխատանք:

3․ Շղթայի որևէ տեղամասով 1 Կլ լիցք տեղափոխելիս հոսանքի աշխատանքը թվապես հավասար է այդ տեղամասի …

լարմանը:

լարվածությանը:

4․ Լարման միավոր չէ:

Վ:

մՎ:

Ն·մ/Կլ:

Վտ:

5․ Հոսանքի աղբյուրի բնութագիրն անվանում են …

էլեկտրաքարշ ուժ:

էլեկտրաշարժ ուժ:

էլեկտրական ուժ:    

6․ Մարտկոցի ԷլՇՈւ-ն 12 Վ է: Նշանակում է՝ մարտկոցի յուրաքանչյուր սեղմակին 1 Կլ լիցք առանձնացնելու համար կողմնակի ուժերը կատարում են … աշխատանք:

6 Ջ:

24 Ջ:

12 Ջ: 

7․ Վոլտաչափը շղթայի հետազոտվող տեղամասին միացվում է …

զուգահեռ:

հաջորդաբար:

Թեմատիկ հարցեր և առաջադրանքներ՝

1․ 2 Վ լարման համար հաշվարկված քանի՞ միատեսակ լամպ է անհրաժեշտ հաջորդաբար միացնել, որպեսզի ստացված տոնածառի ծաղկաշղթան հնարավոր լինի միացնել 100 Վ լարման ցանցին:

U = n U₁

n = U : U₁ = 100 : 2 = 50 Լամպ

2․ 35 Օմ և 7 Օմ դիմադրություն ունեցող 2 ռեզիստորներ միացված են հաջորդաբար: Նրանցից որի՞ ծայրերում է լարումը փոքր և քանի՞ անգամ:  

R₁

35 : 7 = 5

5 անգամ

3․ Որոշեք նկարում պատկերված շղթայի տեղամասի դիմադրությունը, եթե միմյանց միացված ռեզիստորների դիմադրությունները համապատասխանաբար հավասար են՝ R1 = 6 Օմ, իսկ R2 = 8 Օմ: 

R = R1 + R2 = 6 + 8 = 14Օմ

4․ Ինչի՞ է հավասար նկարում պատկերված շղթայի տեղամասի ընդհանուր դիմադրությունը, եթե միմյանց զուգահեռ միացված միատեսակ լամպերից յուրաքանչյուրի դիմադրությունը 33 Օմ է: 

R = n * 33 = 3 * 33 = 99 Օմ

5․ Լարումը նկարում պատկերված շղթայի տեղամասում 50 Վ է, իսկ հոսանքի ուժը՝ 1 Ա: Որոշեք երկրորդ ռեզիստորի դիմադրությունը, եթե առաջինինը՝ 5 Օմ է: 

I=U/R

R = U/I

R = 50/1 = 50Օմ

R1 = R — R2 = 50 — 5 = 45 Օմ

1.5. Հաստատուն հոսանքի ուժ: Ամպերաչափ

1. Հոսանքի ուժի թվարկված արժեքներից ո՞րն է համապատասխանում 0,001 Ա-ին:

Պատ.՝ 4) 1մԱ:

2. Ի՞նչ միավորով է չափվում հոսանքի ուժը:

Պատ.՝ 4) Ամպեր:

3. Ի՞նչ է բնութագրում հաստատուն հոսանքի ուժը:

Պատ.՝ 2) տվյալ ժամանակում անցնող լիցքերի քանակը

1.6. Էլեկտրական լարում: Վոլտաչափ

1. Ո՞րը հոսանքի աղբյուր չէ:

Պատ.՝ 3) վարդակ

2. Էներգիայի ի՞նչ փոխակերպում է տեղի ունենում արեգակնային մարկոցում:

Պատ.՝ 4) ջերմայինը և լուսայինը՝ էլեկտրականի

3. Հարաբերություններից ո՞րն են անվանում լարում:

Պատ.՝ 3) A/q

4. Ի՞նչ միավորով են չափում էլեկտրական լարումը:

Պատ.՝ 1) 1 Կլ

5. Ի՞նչ է կոչվում լարումը չափող սարքը:

Պատ.՝ 3) Վոլտաչափ

Էլեկտրական դիմադրություն: Օհմի օրենք

1. Բանաձևերից ո՞րն է արտահայտում հաստատուն հոսանքի ուժի սահմանումը:

Պատ.՝ 4) U = A/q

2. Հաղորդչի ծայրերում լարումը փոփոխելիս ինչպե՞ս է փոփոխվում հոսանքի ուժը նրանում:

Պատ.՝

2.1.14. Գրպանի լապտերի լամպի պարույրով յուրաքանչյուր 10վ — ում անցնում է 2Կլ լիցք: Ինչի՞ է հավասար հոսանքի ուժը լամպում:

t = 10վ….| I = q/t
q = 2Կլ….| I = 2/10 = 0,2Ա
________
I = ?

Պատ.՝ 0,2Ա:

2.1.16. Որոշե՛ք էլեկտրական սարքում հոսանքի ուժը, եթե 10 րոպեում նրանով անցնում է 360Կլ լիցք:

t = 10ր…….| 10ր = 600վ
q = 360Կլ…| I = q/t
_________| I = 360/600 = 0,6Ա
I = ?

Պատ.՝ 0,6:

2.1.18. Սպառիչով անցնող հոսանքի ուժը 10Ա է: Հաշվե՛ք 10վ-ում նրանով անցնող լիցքը:

I = 10Ա….| q = It
t = 10վ…..| q = 10 * 10 = 100Կլ
________
q = ?

Պատ.՝ 100Կլ:

2.1.20. Որքա՞ն ժամանակում հաղորդալարով կտեղափոխվի 30Կլ լիցք, եթե հոսանքի ուժը նրանում 0,5Ա է:

I = 0,5Ա….| t = q/i
q = 30Կլ….| t = 30/0,5 = 60վ
________
t = ?

Պատ.՝ 60վ:

3.1.2. Նկարում պատկերված են դպրոցական և տեխնիկական վոլտաչափերի սանդղակները: Որոշե՛ք այս սարքերի չափման սահմանը, բաժանման արժեքը և չափման սխալը:

3.1.4. Շղթայի տեղամասով 10Կլ լիցք անցնելիս կատարում է 500Ջ աշխատանք: Որքա՞ն է լարումը այդ տեղամասի ծայրերում:

A = 500Ջ….| U = A/q
q = 10Կլ…..| U = 500/10 = 50վ
________
U = ?

Պատ.՝ 50վ:

Էլեկտրական հոսանքը լիցքավորված մասնիկների ուղղորդված շարժում է, որն առաջանում է, երբ էլեկտրական դաշտի կողմից նրանց վրա ուժ է ազդում և հետևաբար աշխատանք է կատարվում:

Հոսանքի աշխատանքը (A) համեմատական է տեղափոխված լիցքի քանակին՝ q-ին, հետևաբար նրա հարաբերությունը այդ լիցք քանակին հաստատուն մեծություն: Այդ ֆիզիկական մեծությունը կոչվում է լարում և նշանակվում է U տառով: 

Լարումը  ցույց է տալիս տվյալ տեղամասով 1Կլ լիցք անցնելիս էլեկտրական դաշտի կատարած աշխատանքը:

Լարումը (U)սկալյար ֆիզիկական մեծություն է, որը հավասար է դաշտի կատարած աշխատանքի (A) հարաբերությանը հաղորդչով տեղափոխված լիցքի քանակին (q): 

U=A/q 

U- հոսանքի լարում; A — հոսանքի աշխատանք; q — լիցքի քանակ

Էլեկտրական լարման միավորը կոչվում է վոլտ (Վ):

1Վ այն լարումն է, որի դեպքում շղթայի տեղամասով 1Կլ լիցք տեղափոխելիս էլեկտրական դաշտը կատարում է 1Ջ աշխատանք:

Էլեկտրական հոսանքի նկատմամբ հաղորդչի հակազդեցությունը բնութագրող ֆիզիկական մեծությունը կոչվում է հաղորդչի էլեկտրական դիմադրություն և նշանակվում  R տառով:

Գլանաձև հաղորդչի դիմադրությունը տվյալ ջերմաստիճանում կախված է նրա L երկարությանից, S լայնական հատույթի մակերեսից և նյութի տեսակից: Ընդ որում, հաղորդչի դիմադրությունը նրա L երկարությունից կախված է ուղիղ համեմատականորեն, իսկ S լայնական հատույթի մակերեսից՝ հակադարձ համեմատականորեն:

R=ρԼ/S

R — էլեկտրական դիմադրություն; ρ — հաղորդիչի նյութի տեսակարար դիմադրությու ն; Լ — հաղորդիչի երկարություն; S — լայնական հաստութի մակերես

Էլկտրական շղթայով հոսանքի անցումը բնութագրում են երեք մեծություններ. I՝ հոսանքի ուժը,U՝ լարումը,R՝ դիմադրությունը:

I=U/R

I — հոսանքի ուժը, U — լարումը, R — դիմադրությունը

Օմի օրենքը. Անփոփոխ դիմադրության դեպքում տեղամասով անցնող հոսանքի ուժն ուղիղ համեմատական է լարմանը:

Այսինքն, որքան մեծ է U լարումը շղթայի տեղամասի ծայրերում, այնքան մեծ է նրանով անցնող I հոսանքի ուժը:

Անփոփոխ լարման դեպքում հոսանքի ուժը հակադարձ համեմատական է դիմադրությանը:

Հոսանքի ուժը շղթայի տեղամասում հավասար է այդ տեղամասի լարման և նրա դիմադրության հարաբերությանը:

Թեմատիկ հարցեր և խնդիրներ՝

1․Ի՞նչ աշխատանք է կատարվում, երբ 220 Վ լարման ցանցին միացված  էլեկտրական լամպի պարույրով անցնում է 4 Կլ լիցք:

A = Uq

A = 220 * 4 = 880 Ջ

2․Ինչի՞ է հավասար լարումը էլեկտրական ջերմատաքացուցիչի վրա, եթե դրանով 40 Կլ լիցք անցնելիս կատարվում է 1600 Ջ աշխատանք:

U=A/q 

U = 1600 : 40 = 40 Վ

3․ Փորձարարը պետք է չափի էլեկտրական լարումը ջերմատաքաչուցիչի ծայրերին: Ո՞ր դեպքում է նա ճիշտ միացրել վոլտաչափը շղթային:

գ

4․Որոշեք Երևանից Գորիս  ձգվող 12 մմ² լայնական հատույթի մակերես ունեցող երկաթե հաղորդալարի դիմադրությունը, եթե այդ քաղաքների միջև հեռավորությունը 240 կմ է: Երկաթի տեսակարար դիմադրությունը 0.1 Օմ·մմ²/մ է:

R=ρԼ/S

R = 0,1 * 240 / 12 = 2 Օմ

5․Ինչի՞ է հավասար 620 Օմ դիմադրություն ունեցող պարույրով անցնող հոսանքի ուժը, եթե նրա ծայրերում կիրառված լարումը 12 Վ է:

I=U/R

I = 12 : 620 = 0,02 Ա

Գրիպը սուր շնչառական վարակ է, որը պարբերաբար տարածվում է համաճարակների տեսքով, վիրուսի փոխանցման հիմնական եղանակը օդակաթիլային ճանապարհն է։ Գրիպի վիրուսն արդեն լավ ուսումնասիրված է և վաղուց ծանոթ է մեզ, բայց քանի որ այն արագ մուտացիայի է ենթարկվում, գրեթե ամեն տարի մենք կրկին հանդիպում ենք այս վարակի։

Թոքերի ծավալը օդի քանակն է, որն անցնում է շնչառական համակարգով մեկ շնչառական ցիկլի ընթացքում: Սա կարևոր պարամետր է, քանի որ դրանից է կախված ներքին օրգանների և հյուսվածքների հագեցվածությունը թթվածնով: Միջին հաշվով, չափահաս մարդը 16-ից 20 շունչ է վերցնում, մինչդեռ հասուն տղամարդու թոքերի միջին ծավալը հասնում է 6 լիտրի (միջինը 4-5 լիտր), կնոջ մոտ՝ 4 լիտրի։

Տղաների թոքերի ծավալն ավելի մեծ է, քանի որ տղաների քաշն ու հասակը ավելի մեծ է, քան աղջիկներինը, ինչը նշանակում է, որ թոքեր ներշնչվող օդի քանակն ավելի մեծ է, և թոքեր ներշնչվող օդի քանակն ավելի մեծ է, և դա հանգեցնում է մոլեկուլների էլ ավելի հաճախակի բռնման, որոնք ինհալացիայի ժամանակ եղել են այլ մարդկանց թոքերում:Սա նշանակում է, որ տղաները ավելի խոցելի են վիրուսային հիվանդությունների նկատմամբ։

Ենթադրենք, որ 1 սմ³ օդը հատակից 0,5 մ բարձրության վրա պարունակում է 88 միկրոբ։ 1 լիտր ներշնչված օդը պարունակում է 88 միլիոն մանրէ։ Ենթադրելով, որ միկրոբները հավասարաչափ բաշխված են ամբողջ սենյակում, ապա սենյակում գտնվող յուրաքանչյուր մարդ կստանա ավելի քան 3 միլիոն մանրէ: Իսկ դա նշանակում է, որ սենյակում կլինի գրիպով հիվանդ թեկուզ մեկ մարդ, սա կստեղծի այլ մարդկանց վարակվելու մեծ հավանականություն։
Գրիպի վիրուսի տարածման հավանականությունը նույն սենյակում գտնվող մարդկանց միջև կարելի է որոշել՝ ուսանողների կողմից արտաշնչված և ներշնչված օդում մոլեկուլների կոնցենտրացիան հաշվարկելով:

Առանց էլեկտրաէներգիայի ժամանակակից քաղաքակրթությունը չի կարող գոյություն ունենալ: Դա մեզ թանկ արժե. էլեկտրաէներգիա արտադրելու ուղիների մեծ մասն անուղղելի վնաս է հասցնում բնությանը: Բայց դա կարող է փոխվել, եթե օգտագործվեն այլընտրանքային ռեսուրսներ։

Էներգիայի ազդեցությունը շրջակա միջավայրի վրա, թերեւս, ամենալուրջ խնդիրն է։ Ավանդական էներգետիկ օբյեկտների կողմից մթնոլորտ արտանետվող ջերմոցային գազերը ոչ միայն աղտոտում են մթնոլորտը և վնասում օզոնային շերտը: Նրանք փոխում են ծովի ջրի բաղադրությունն ու թթվայնությունը, դանդաղեցնում բույսերի աճը։

Էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրները վերականգնվող էներգիայի ռեսուրսներն են, որոնք ստացվում են հիդրոէներգիայի, քամու, արևային էներգիայի, երկրաջերմային էներգիայի, կենսազանգվածի և մակընթացային էներգիայի օգտագործմամբ: Ի տարբերություն հանածո վառելիքի, ինչպիսիք են նավթը, բնական գազը, ածուխը և ուրանի հանքաքարը, էներգիայի այս աղբյուրները չեն սպառվում, ինչի պատճառով էլ դրանք կոչվում են վերականգնվող:

1. Արևային էներգիա

Արևը Երկրի վրա էներգիայի հիմնական աղբյուրն է, քանի որ ամեն տարի մեր մոլորակին հարվածում է մոտ 173 PW (կամ 173 միլիոն ԳՎտ) արևային էներգիա, ինչը ավելի քան 10 հազար անգամ գերազանցում է համաշխարհային էներգիայի կարիքները: Տանիքում կամ բաց տարածքներում ֆոտոգալվանային մոդուլները արևի լույսը վերածում են էլեկտրական էներգիայի՝ օգտագործելով կիսահաղորդիչներ՝ հիմնականում սիլիցիում: Արևային կոլեկտորները ջերմություն են արտադրում ջեռուցման և տաք ջրի արտադրության, ինչպես նաև օդորակման համար:

Արևային մարտկոցները կարող են էներգիա առաջացնել ամպամած եղանակին և նույնիսկ ձյան տեղումներին: Առավելագույն արդյունավետության համար դրանք պետք է տեղադրվեն որոշակի անկյան տակ՝ որքան հեռու է հասարակածից, այնքան մեծ կլինի վահանակների տեղադրման անկյունը:

2. Քամու էներգիա

Քամին որպես շարժիչ ուժ օգտագործելը երկար ավանդույթ է: Հողմաղացներն օգտագործվում էին ալյուր աղալու, սղոցելու համար և որպես պոմպակայան կամ ջրամբար։ Ժամանակակից հողմատուրբինները էլեկտրաէներգիա են արտադրում քամու էներգիայից: Նախ՝ նրանք քամու կինետիկ էներգիան վերածում են ռոտորի մեխանիկական էներգիայի, իսկ հետո՝ էլեկտրական էներգիայի։

Քամու էներգիան վերականգնվող էներգիայի ամենաարագ զարգացող տեխնոլոգիաներից մեկն է: Վերջին երկու տասնամյակների ընթացքում ցամաքային և ծովային հողմային էներգիայի արտադրության համաշխարհային հզորությունը աճել է գրեթե 75 անգամ՝ 1997 թվականի 7,5 ԳՎտ-ից մինչև 2018 թվականը մոտ 564 ԳՎտ:

3. Ջրի էներգիա

Նույնիսկ Հին Եգիպտոսում և Հռոմեական կայսրությունում ջրի էներգիան օգտագործվում էր աշխատանքային մեքենաները, այդ թվում՝ ջրաղացները վարելու համար։ Միջնադարում Եվրոպայում ջրաղացներն օգտագործվում էին սղոցարաններում և ցելյուլոզայի և թղթի գործարաններում: 19-րդ դարի վերջից ջրի էներգիան ակտիվորեն օգտագործվում է էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար։

4. Երկրաջերմային էներգիա

Երկրաջերմային էներգիան օգտագործում է երկրի ջերմությունը՝ էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար։ Ընդերքի ջերմաստիճանը թույլ է տալիս տաքացնել Երկրի վերին շերտերը և ստորգետնյա ջրամբարները։ Նրանք արդյունահանում են հողի երկրաջերմային էներգիան փոքր հորերի օգնությամբ, դա մեծ ներդրումներ չի պահանջում։ Այն հատկապես արդյունավետ է այն շրջաններում, որտեղ տաք աղբյուրները գտնվում են երկրի ընդերքի մակերեսին մոտ:

5. Մակընթացության և հոսքի էներգիա

Մակընթացությունները և ալիքները էներգիա ստանալու ևս մեկ միջոց են: Նրանք ստիպում են պտտել գեներատորը, որը պատասխանատու է էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար։ Այսպիսով, էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար ալիքային էլեկտրակայանները օգտագործում են հիդրոդինամիկական էներգիա, այսինքն՝ էներգիա, ճնշման անկում և ծովային ալիքների ջերմաստիճանի տարբերություն։ Այս ոլորտում հետազոտությունները դեռ շարունակվում են, սակայն փորձագետներն արդեն հաշվարկել են, որ միայն Եվրոպայի ափերը կարող են տարեկան արտադրել ավելի քան 280 ՏՎտժ էներգիա, ինչը Գերմանիայի էներգիայի սպառման կեսն է։
Նման շատ ավելի այլընտրանքային ռեսուրսներ կան:

Ինչպե՞ս կարող եք աստիճանաբար անցնել այլընտրանքի

Սպառման ներկա մակարդակում նավթի ու գազի ապացուցված պաշարները մարդկությանը կբավականացնեն 40-45 տարի։ Այս կարճ ժամանակահատվածում մենք պետք է սովորենք անել առանց ավանդական վառելիքի: Սա հատկապես վերաբերում է այն երկրներին, որոնք չունեն սեփական ածխաջրածնային պաշարներ:

Դաս 10․Հոսանքի ուժ: Ամպերաչափ:

Էլեկտրական հոսանքի ազդեցությունները կարող են լինել թույլ կամ ուժեղ, ունենալ իրենց քանակական բնութագիրը:

Էլեկտրական հոսանքը քանակապես բնութագրող ֆիզիկական մեծությունը կոչվում է հոսանքի ուժ:Հոսանքի ուժը ցույց է տալիս հողորդիչի լայնական հատույթով մեկ վայրկյանի ընթացքում անցնող լիցքի քանակը:Եթե կամայական հավասար ժամանակներում հաղորդչի լայնական հատույթով անցնում են լիցքի նույն քանակը, ապա ադպիսի հոսանքն անվանում են հաստատուն հոսանք:

Հաստատուն հոսանքի ուժը նշանակում են I  տառով:Հաստատուն հոսանքի ուժը դրական սկալյար մեծություն է, որը հավասար է հաղորդչի լայնական հատույթով հոսանքի ուղղությամբ t ժամանակում անցած q լիցքի հարաբերությանը այդ ժամանակին:

I=q/t,  Միավորների միջազգային համակարգում հոսանքի ուժի միավորը կոչվում է ամպեր(Ա), ի պատիվ ֆրանսիացի ֆիզիկոս Անդրե Ամպերի (1775-1836թ.): 

Հոսանքի ուժի միջոցով, եթե այն հայտնի է, կարելի է որոշել t ժամանակում հաղորդիչով անցնող լիցքի մեծությունը. q=I⋅t։

Մեկ կուլոնն այն լիցքն է, որն անցնում է հաղորդչի լայնական հատույթով 1 վայրկյանում, երբ հոսանքի ուժը հաղորդչում  1Ա է: 

Հոսանքի ուժը չափում են հատուկ սարքի՝ ամպերաչափի  միջոցով: 

Ամպերաչափի պայմանական նշանն է`

Ամպերաչափը միացնում են հաջորդաբար էլեկտրական շղթայի այն բաղադրիչին, որի հոսանքի ուժը պետք է չափեն:

Ամպերաչափի «+» սեղմակը անհրաժեշտ է միացնել այն հաղորդալարի հետ, որը գալիս է հոսանքի աղբյուրի դրական բևեռից, իսկ «−» նշանով սեղմակը՝ այն հաղորդալարի հետ, որը գալիս է բացասական բևեռից:

Թեմատիկ հարցեր և խնդիրներ՝

1․ Որքա՞ն է նկարում պատկերված ամպերաչափի չափման սահմանը: 

100mA

2․ Հաշվեք կայծակի տևողությունը, եթե 18000Ա հոսանքի ուժի դեպքում կայծակի խողովակի ընդլայնական հատույթով անցնում է 40 Կլ լիցք:

t = 18000 : 40 = 450վ

3․ Որոշեք էլեկտրական սարքում հոսանքի ուժը, եթե 5 րոպեում նրանով անցել է 400 Կլ լիցք:

I = q/t

5ր = 300վ

I = 400/300 = 1,3Ա

4․ Որքա՞ն ժամանակում շիկացման թելիկով կտեղափոխվի 48 Կլ լիցք, եթե հոսանքի ուժը նրանում 1.5 Ա է:

t = 48 : 1,5 = 32վ

5․ Ի՞նչ սարքերից է կազմված նկարում պատկերված էլեկտրական շղթան:

Ամպերաչափ, հոսանքի աղբյուր (+, -), հաղորդալարեր, լամպ

6․ 40 վայրկյանում քանի՞ էլեկտրոն կանցնի վոլֆրամե հաղորդալարի լայնական հատույթով, եթե նրանում հոսանքի ուժը 4.8 Ա է:

q = I * t

q = 4,8 * 40 = 192 Կլ