Elektr

Elektr (lotincha: electricus) — elektr zaryadlarning mavjudligi, harakati va taʼsiri bilan bogʻliq hodisalar majmui. Miloddan avvalgi 8-asrda yunon faylasufi F. Miletskiy jun matoga ishqalangan ebonit parchasi momiq va boshqalar yengil buyumlarni oʻziga tortish xususiyatiga ega boʻlib qolishini taʼkidlagan. Oradan ancha vaqt oʻtgach, 1600-yilda ingliz vrachi U. Gilbert ipakka ishqalangan shisha va bir qator boshqa moddalar ham shunday xossaga ega boʻlishini aniqlagan va "E". terminini qoʻllagan. Ishqalanish natijasida yengil jismlarni oʻziga tortadigan jismlarni elektrlangan yoki elektr zaryadi bilan zaryadlangan jismlar deb yuritildi. Faqat 18-asrga kelib E. hodisalari tez surʼatlar bilan oʻrganildi. E. haqidagi taʼlimot taraqqiyotini 3 bosqichga ajratish mumkin: 1) tajriba dalillarining toʻplanishi va asosiy tushunchalar, qonunlarni aniqlash davri (miloddan avvalgi 8-asr, 19-asr oʻrtalari); 2) elektromagnit maydon haqidagi taʼlimotning shakllanish davri (19-asr ikkinchi yarmi); 3) E. atomistik nazariyasining shakllanish davri (19-asr oxiri 20-asr boshlari).

Taʼlimotning birinchi davridagi E. hodisalarining asosiylari quyidagilar. Ingliz fizigi S. Grey ayrim jismlarning E. oʻtkazuvchanlik xususiyatlarini ochib, tabiatdagi barcha jismlarning oʻtkazgichlar va izolyatorlarta boʻlinishini aniqladi (1727). Fransuz fizigi Sh. Dyufe va amerikalik olim B. Franklin E. zaryadlarning 2 turi mavjudligini aniqlashdi. Zaryadlarning ebonitda hosil boʻlgani manfiy, shishada hosil boʻlgani musbat ishorali deb olingan. Olimlar bu zaryadlarning oʻzaro taʼsirlashishini (bir xil ishorali zaryadlarning bir-biridan itarilishini, har xil ishorali zaryadlar oʻzaro tortishishini) aniqlashgan (1747—53). Ingliz fizigi va kimyogari G. Kavendish (1773) hamda fransuz fizigi Sh. Kulon (1785) zaryadlarning oʻzaro taʼsir qonunini kashf etishdi.

18-asr oʻrtalarida atmosferadagi E.ni, E. uchquni, E. razryadning biologik va fiziologik taʼsirini oʻrganish rivojlandi. Nemis olimi E.G.Kleyst va golland fizigi P. Mushen Bruk tomonidan leyden bankasining kashf etilishi (1745—46) E. hodisalarini va uning fiziologik taʼsirini oʻrganishga keng yoʻl ochib berdi. B. Franklin, rus olimlari M. Lomonosov va G. Rixmanlar tomonidan chaqmoqning elektr tabiati isbotlandi, uning E. nazariyasi yaratildi (1750—53). Akad. F. U. Epinus elektrostatik induksiya va zaryadlarning oʻtkazgich sirtida bir tekis taqsimlanmasligi hodisalari bilan shugʻullanib (1750), E. zaryadning saqlanish qonuni haqidagi oʻz fikrlarini aytdi. Italyan fiziklari L. Galʼvani (1786) va A. Volʼta (1792) tomonidan tajribalar asosida kontakt E. hodisalari oʻrganilib E.ning kimyoviy va kontakt manbalari kashf qilinganidan soʻng oʻzgarmas tok hosil boʻlishi namoyish qilindi, oʻzgarmas tokning taʼsirini jadal oʻrganish boshlandi va E.ni amaliy qoʻllashga birinchi urinishlar boʻldi. Rus fizigi V.V. Petrov elektr yoyni kashf etdi (1802), E.dan yoritish va metallarni pechlarda eritishda foydalanish mumkinligini koʻrsatdi. A. Volta kontakt potensiallar ayirmasi qonunini ochdi (1795). Nemis fizigi G. Om tok kuchi oʻtkazgichning uzunligiga, koʻndalang kesimiga va galvanik elementlar soniga bogʻliq ekanligini tajribada aniqladi (1820). Ingliz fizigi J. Joul (1841) va rus fizigi E. X. Lens (1842) birbiridan bexabar tok oʻtganda oʻtkazgichdan ajralib chiqadigan issiqlik miqdorini aniqlaydigan qonunni (qarang Joul — Lens konuni) kashf etdilar.

Daniyalik fizik X. Ersted elektr tokining magnit miliga taʼsir koʻrsatishini kashf qilish bilan (1820) E. nazariyasida yangi bosqich — tokning magnit xossalari haqidagi taʼlimotni boshlab berdi. Fransuz fizigi, matematigi va kimyogari A. Amper oʻzgarmas toklarning oʻzaro taʼsirini oʻrganib, ikki elementar tokning oʻzaro taʼsir kuchlari toklar koʻpaytmasiga toʻgʻri mutanosib (proporsional)ligini aniqladi (1820) (qarang Amper konuni). Fransuz fiziklari J. Bio, F. Savar va P. Laplas tok hosil qilgan magnit maydon kuchlanganligini aniqlaydigan qonunni kashf etdilar (1820). Shunday qilib, ham doimiy magnit, ham elektr toki magnit maydoni manbai boʻlishi mumkinligi isbotlandi. Doimiy magnit maydoni tokli solenoidning magnit maydoniga oʻxshashligidan, Amper doimiy magnitlarning xossalariga, umuman jismlarning magnitlanib qolishiga ularda mavjud boʻlgan elementlar aylanma toklar — molekulyar toklar sabab boʻladi, degan gipotezani ilgari surdi. 20-asr boshida atom tuzilishiga oid kashfiyotlar natijasida atomlardagi elektronlarning yadro atrofidagi aylanma haraKatlari tufayli molekulyar toklar hosil boʻlishi aniqlandi. X. Ersted va A. Amperning katta mehnatlaridan soʻng magnetizm E. haqidagi taʼlimotning tarkibiy qismi boʻlib qoldi. Shu davrga kelib, ingliz fizigi M. Faradeyning ilmiy faoliyati boshlandi. Ayniqsa, uning 2 kashfiyoti: elektromagnit induksiya hodisasi (1831) va elektroliz qonunlari (1834) fizika tarixida muhim ahamiyatga ega. Faradey bu kashfiyotlari bilan E.ning koʻp texnik qoʻllanishiga nazariy asos yaratdi. E. X. Lens induksiyalangan elektr tokining yoʻnalishini aniqlashning umumiy qoidasini aniqladi (1833) (qarang Lens qoidasi). M. Faradey oʻz ishlarida elektr va magnit maydonlari tushunchalarini kiritdi, maydonning oʻzgarishi va atrof muhitga tarqalishida shu moddiy muhitning xususiyatlari asosiy ahamiyatga ega ekanligini koʻrsatdi. M. Faradeyning elektroliz qonunlari elektrokimyoning rivojlanishiga muhim hissa qoʻshdi va E. zaryadlarining diskret ekanligi toʻgʻrisidagi taʼlimotga asos soldi.

E. haqidagi taʼlimotning ikkinchi davri 19-asrning 2-yarmidagi kashfiyotlar bilan bogʻliq. M. Faradeyning elektr va magnit maydonlar haqidagi taʼlimotini ingliz fizigi J. K. Maksvell chuqurlashtirdi va rivojlantirdi. Maksvellning eng katta ilmiy yutugʻi elektromagnit maydon nazariyasining yaratilishidir (1860—65). Bu nazariyani u elektromagnit hodisalarning asosiy qonuniyatlarini tavsiflovchi bir necha tenglamalar tizimi koʻrinishida ifodaladi (qarang Maksvell tenglamalari). Maksvell E. maydonning vaqt boʻyicha oʻzgarishi uyurma magnit maydonni va, aksincha, magnit maydonning vaqt boʻyicha oʻzgarishi uyurma E. maydonni hosil qilishini oʻz nazariyasiga asos qilib oldi. Maksvellning elektromagnit toʻlqinlar mavjudligini va ularning fazoda yorugʻlik tezligi bilan tarqalishini oldindan aytib berishi (1865) unga yoruglik ham elektromagnit toʻlkinlardan iborat deyishga asos boʻddi (1865). Bu nazariyani amalga oshirishda nemis fizigi G. Gers tajribalarida elektromagnit toʻlqinlarni olishi muhim rol oʻynadi. Rus fizigi A. S. Popov elektromagnit toʻlqinlardan radionl ixtiro qilishda foydalandi. Zaryadli zarralarning harakati bilan bog'liq bo'lgan hodisa va jarayonlarni o'rganadigan fizikaning bo'limi elektrodinamika deyiladi M.K. Maksvell nazariyasiga koʻra, elektromagnit toʻlqinlar energiyaga ega va jismga tushayotganda bosim koʻrsatadi. Tutash muhitlarda elektromagnit toʻlqinlar energiyasi harakatini va uning saqlanish qonunini umumiy tarzda rus fizigi N. A. Umov birinchi boʻlib ifodalab berdi (1874). Elektromagnit toʻlqinlarning, jumladan, yorugʻlikning bosim koʻrsatishini rus fizigi P. N. Lebedev tajribalarida isbotladi (1899). 19-asr oxirlariga kelib, Maksvell nazariyasiga, moddaning kinetik nazariyasiga va boshqalarga asoslangan E. taqsimoti rivojlanishining yangi uchinchi davri boshlandi. E. tuzilishining diskretligi (atomistik strukturasi) ga asoslangan taʼlimot yuzaga kela boshladi. Atom tarkibida elektrlangan zarralar mavjudligi haqidagi fikrga asoslangan modda tuzilishining E. taʼlimoti — elektronlar nazariyasi rivoj topdi. Bunda fransuz fizigi J. A. Puankare, golland fizigi X. A. Lonrents, ingliz fizigi J. J. Tomsonlarning xizmatlari muhim ahamiyat kasb etdi. Irlandiyalik fizik G. Gelmgolts Faradeyning elektroliz qonunlariga asoslangan holda E. zaryadining diskretligi, eng kichik elektr zaryad — elementar zaryad mavjudligi haqidagi gʻoyani ilgari surdi (1881). Ingliz fizigi J.J.Stoni bu elementar zaryadni "elektron" deb atagan (1891). Katod nurlari, termoelektron emissiya, fotoelektr hodisalar, radioaktivlik kabi yangi hodisalarni oʻrganish haqiqatda atomlar tarkibida elektronlar mavjudligini isbotladi. E. Rezerford atom tuzilishining planetar modelini tavsiya etdi. Shu davrga kelib, modda tuzilishining elektron nazariyasi bir qator qiyinchiliklarga duch keldi. Mas, bu nazariya issiqlik nurlanish qonunlarini, metallarda elektron gaz issiqlik sigʻimini, elektron oʻtkazuvchanlik bilan issiqlik oʻtkazuvchanlikning oʻzaro munosabatiga doir nazariy va eksperimental natijalar mos kelmasligini klassik elektron nazariyasi tushuntira olmadi, balki yangi nazariya — kvant nazariyaning yaratilishiga turtki boʻldi.

E. haqidagi taʼlimot elektrotexnika, radiotexnika, elektronika, avtomatika, televideniye va boshqalar koʻpgina tarmoqlarning asosi hisoblanadi.

Elektr zaryadi

Asosiy maqola: elektr zaryadi

Shuningdek qarang: elektron, Proton va Ion

Oltin bargli elektroskopdagi zaryad barglarning bir-birini ko'rinadigan tarzda qaytarishiga olib keladi

Zaryadning mavjudligi elektrostatik kuchni keltirib chiqaradi: zaryadlar bir-biriga kuch ta'sir qiladi, bu ta'sir antik davrda tushunilmagan bo'lsa ham ma'lum edi. yupqa ip bilan osilgan engil to'pni mato bilan ishqalash orqali zaryadlangan shisha tayoq bilan tegizish orqali zaryadlash mumkin. Agar shunga o'xshash to'p bir xil shisha tayoq bilan zaryadlangan bo'lsa, u birinchisini qaytaradi: zaryad ikkita to'pni bir-biridan ajratish uchun harakat qiladi. Ishqalangan kehribar tayoq bilan zaryadlangan ikkita to'p ham bir-birini qaytaradi. Biroq, agar bitta to'p shisha tayoq bilan, ikkinchisi esa kehribar tayoq bilan zaryadlangan bo'lsa, ikkita to'p bir-birini o'ziga jalb qiladi. Ushbu hodisalar XVIII asr oxirida Charlz-Avgustin de Kulon tomonidan tekshirilib, zaryad ikki qarama-qarshi shaklda namoyon bo'lishini aniqladi. Ushbu kashfiyot taniqli aksiomaga olib keldi: xuddi zaryadlangan narsalar qaytaradi va qarama-qarshi zaryadlangan narsalar o'ziga jalb qiladi.

Kuch zaryadlangan zarrachalarning o'ziga ta'sir qiladi, shuning uchun zaryad o'zini o'tkazuvchi sirt ustida iloji boricha teng ravishda tarqalish tendentsiyasiga ega. Elektromagnit kuchning kattaligi, jozibali yoki jirkanch bo'lsin, tomonidan berilgan Kulon qonuni, bu kuchni zaryadlarning hosilasi bilan bog'laydi va ular orasidagi masofaga teskari kvadrat munosabatga ega. elektromagnit kuch juda kuchli, kuchli ta'sir o'tkazish uchun kuch jihatidan ikkinchi o'rinda turadi,  ammo bu kuchdan farqli o'laroq u barcha masofalarda ishlaydi. juda zaif tortishish kuchi bilan taqqoslaganda, ikkita elektronni bir-biridan itaradigan elektromagnit kuch ularni  tortishish kuchidan 10 42 baravar ko'p.

Zaryad subatomik zarrachalarning ayrim turlaridan kelib chiqadi, ularning eng tanish tashuvchilari elektron va protondir. Elektr zaryadi tabiatning to'rtta asosiy kuchlaridan biri bo'lgan elektromagnit kuchni keltirib chiqaradi va ular bilan o'zaro ta'sir qiladi. Tajriba shuni ko'rsatdiki, zaryad saqlanib qolgan miqdor, ya'ni elektr izolyatsiya qilingan tizim ichidagi sof zaryad ushbu tizim ichidagi har qanday o'zgarishlardan qat'i nazar, doimo doimiy bo'lib qoladi. tizim ichida zaryad jismlar o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilish yoki sim kabi o'tkazuvchi material bo'ylab o'tish orqali o'tkazilishi mumkin. norasmiy atama statik elektr tanadagi zaryadning aniq mavjudligini (yoki 'nomutanosiblik') anglatadi, odatda bir-biriga o'xshamaydigan materiallar ishqalanganda, zaryadni biridan ikkinchisiga o'tkazishda sabab bo'ladi.

Adabiyot

• Kudryavsev P. S, Istoriya fiziki, M., 1956;
• Rahimov Gʻ. R., Elektronika, T., 1968; Tamm I. Ye., Osnovn teorii elektrichestva, M., 1976;
• Fozilov H.F., Us t anovivshiyesya rejimn elektroenergeticheskix sistem i ix optimizaniya, T, 1999.

Sunnat Gʻoipov.