ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN
SCIENCE
АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 4 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
112
TURLI MUHITLARDA ELEKTR TOKI MAVZUSINI O‘RGANISH MAQSADLARI VA
VAZIFALARI
Tuksanova Zilola Izatulloyevna
Buxoro davlat universiteti,
fizika-matematika fakulteti,
fizika kafedrasi o’qituvchisi
https://doi.org/10.5281/zenodo.7813463
Annotatsiya. Mazkur maqolada turli muhitlarda elektr toki mavzusini o‘rganish maqsadlari
va vazifalari, shuningdek, metallarda elektr toki elektron nazariyaning eksperimental asoslari
hamda suyuqliklarda elektr toki yoritib berilgan. Maqola davomida tahlil va misollardan keng
foydalanilgan.
Kalit so’zlar: elektr toki, moddalar mikrostrukturasi, element, elektronikaning fizik asoslari.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА В РАЗНЫХ
СРЕДАХ
Аннотация. В данной статье разъясняются цели и задачи изучения темы
электрического тока в различных средах, а также экспериментальные основы
электронной теории электрического тока в металлах и электрического тока в
жидкостях. Анализ и примеры широко используются на протяжении всей статьи.
Ключевые слова: электрический ток, микроструктура вещества, элемент,
физические основы электроники.
OBJECTIVES AND TASKS OF STUDYING THE TOPIC OF ELECTRICITY IN
DIFFERENT ENVIRONMENTS
Abstract. In this article, the goals and tasks of studying the topic of electric current in various
environments, as well as the experimental foundations of the electronic theory of electric current
in metals and electric current in liquids are explained. Analysis and examples are used extensively
throughout the article.
Key words: electric current, microstructure of substances, element, physical foundations of
electronics.
Turli muhitlarda elektr toki moddalar mikrostrukturasi va klassik elektron nazariya
elementlari tushunchalari asosida o‘rganiladi. Turli muhitlar elektr o‘tkazuvchanlik jarayonlarini
o‘rganish o‘quvchilarni elektronikaning fizik asoslari ilmiy-texnik taraqqiyotning eng omilkor va
istiqbolli yo‘nalishlaridan biri ekanligi bilan tanishtiradi. Biroq mavzuning mazmuni
elektronikaning fizik asoslari bilan cheklanib qolmaydi, balki vakuumli diod, tranzistor kabi
asboblarning tuzilishi va ishlashi ham qarab chiqiladi. Shu asboblarni o‘rganish o‘quvchilarni
mikro jarayonlar texnikasida foydalanishga tayyorlaydi va o‘rganilayotgan mavzuning politexnik
ahamiyatini belgilaydi. Nihoyat, har xil muhitlarda elektr tokini o‘rganish o‘quvchilarning fizika
kursida o‘rganishi lozim bo‘lgan qator asboblar va qurilmalarning tuzilishi va ishlashini tushunish
uchun asos soladi. Bunday asboblarga vakuumli fotoelement, rentgen trubkasi, elementar
zarrachalar gazorazryad schyotchigi, to‘g‘rilagich, lampali radio-priyomnik, so
‘
nmas tebranishlar
generatori, radiolokatsion qurilma va boshqalar tegishlidir. Turli muhitlarda elektr tokini o‘rganish
asosida tok kuchining kuchlanishga bog‘lanishi (volt-amper xarakteristikasi) va muhitlarda
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN
SCIENCE
АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 4 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
113
o‘tkazuvchanlik mexanizmini taqqoslashga asoslangan yagona metodik kontseptsiya (ta’limot)
yotadi.
Ta’lim metodlarini didaktik jihatdan asosan uch guruhga ajratish mumkin. Ular: ilmiy
izlanish xulosa chiqarish va o‘qitish metodlaridir. Axborotlarning globallashuvi ta’lim jarayoni
zichligini oshirishdagi asosiy omil hisoblanadi. Keyingi yillarda pedagogik texnologiya, modulli
o‘qitish kabi terminlar tez-tez uchramoqdaki, bu metodlar tizimining mohiyatini anglashga
undaydi. Pedagogik texnologiyada kafolatli ta’lim berilar ekan, unda yuqorida ta’kidlangan
metodlarni yakka-yakka holda emas balki, bularni nomlarini qo‘llash kerak bo‘ladi. Ta’limda,
metodlarni o‘zaro bog‘liq holda qo‘llash axborotlar zichligini kamaytirib asosiy tushunchalar
sistemasini shakllantirish imkonini beradi. Pedagogik texnologiyaning asosini ilmiy izlanish,
xulosa chiqarish va ta’lim metodlarini o‘zaro bog‘lovchi yaxlit ketma-ketlik tashkil etadi. Ta’lim
tizimini qayta qurishning hozirgi bosqichida o‘quvchilarning ijodiy qobiliyatlarini rivojlantirish,
tizimli fikrlash faoliyatini shakllantirish, ijodiy yaratuv-chilik, faoliyat metodologiyasi masalalari
alohida ahamiyat kasb etib bormoqda. Yarim o‘tkazuvchanlikka oid bilimlarni quyidagicha
sistemalashtirish mumkin:
Turli muhitning o‘tkazuvchanlik mexanizmini o‘rganish o‘ziga xos qiyinchilikka ega.
O‘quvchilarga zaryad tashuvchilarning o‘zini ham ular harakatning tabiatini ham ko‘rsatishning
imkoni yo‘q. Bu qiyinchilikni o‘quv kinofilmlaridan to‘liq foydalanib yengish mumkin.
Kinofilmlarda multiplikatsiya vositasi bilan turli muhitlarda zaryad tashuvchilarning tabiati shartli
qilib ko‘rsatiladi. Bundan tashqari filmlarning barchasida bu qonuniyatlarga asoslangan ko‘pchilik
asbob va qurilmalarning ishlatilishiga oid ko‘pgina misollar ko‘rsatilgan. Mavzuni o‘rganishda
demonstratsion va laboratoriya tajribalariga keng asoslanishi kerak.
Yarim
o’tkazgichlar
Yarim
o’tkazgichni
yoritilganlikka
bog’liqligi
Termorezestor
Fotorezestor
Yarim
o’tkazgichlarni
haroratga
bog’liqligi
Tokni
ulash
Yarim
o’tkazgichni
elektr o’tka-
zuvchanligi
Zanjirga
ulash
Yarim
o’tkazgichlar
uchun tajriba
Spirtli
lampa
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN
SCIENCE
АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 4 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
114
Metallarda elektr toki elektron nazariyaning eksperimental asoslari.
Mavzuning asosiy vazifasi o‘quvchilarni klassik elektron nazariya elementlari bilan
tanishtirish va uning asosida zanjir qismi uchun Om qonunini (sifat jihatdan) tushuntirishdir. Shu
mavzuda o‘ta o‘tkazuvchanlik kabi muhim hodisalar qaraladi, keyingi yillarda u faqat nazariy
emas, balki amaliy qiziqishga ega bo‘lib qoldi. Metallarda zaryadlar tashuvchilar tabiatini Rikke,
Mandelshtam-Papaleksi va Tolmen-Styuartlar klassik tajribalarda isbot qilishgani ma’lum.
Metallarda tok modda ionlariga bog‘liq bo‘lmasligini aniqlovchi Rikke tajribasini tushuntirishda
quyidagi aniq ma’lumotlarni keltirish foydali. Yaxshi jilvirlangan uchta silindr (mis, alyuminiy,
mis) orqali bir yil mobaynida tok o‘tkazilgan. Bu vaqt davomida silindrlar orqali 3,5.10
6
Kl elektr
o‘tgan. Tajribada tramvay tarmog‘ini ta’minlovchi tokdan foydalanilgan. Agar Rikke tajribasida
tok ionlar harakati natijasida vujudga kelsa, alyuminiy silindrning massasi qanday o‘zgarishini
hisoblash mumkin bo‘ladigan masalalarni yechish qiziqish o
‘
yg
‘
otadi. Bunday hisob uchun mis
va alyuminiy atomlarining massalarini (
25
25
10
45
,
0
,
10
5
,
1
−
−
=
=
Al
Cu
m
kg
m
) bilish kerak va
kristallar hosil bo‘lishida mis atomi bitta elektron, alyuminiy atomi ikkita elektron yo‘qotishini
e’tiborga olish lozim. Hisoblashlarning ko‘rsatishicha silindrlarning massalari o‘zgarishi katta va
sezilarli edi. Shu bilan birga o‘lchamlar juda aniq bajarilganida ham tsilindlarning massasi
o‘zgarishi kuzatilmagan.
Rikke tajribasi metallarda tokni ionlar emas, balki mis va alyuminiy uchun deyarli bir xil
bo‘lgan zarrachalar, ya’ni elektronlar vujudga keltiradi deb xulosa chiqarishga imkon beradi.
Metallarda tokning elektron tabiatini to‘g‘ridan-to‘g‘ri Mandelsh-tam-Papaleksi (1913) va
Tolmen-Styuart (1916) tajribalari tasdiqlaydi. Ularning g‘oyasini o‘quvchilarga model yordamida
tushuntirish mumkin.
Ularni telefon trubkasiga ulangan simni g‘altak o‘z o‘qi atrofida tez buralma tebranadi.
Bunda zanjirga telefon trubkasida tovush hosil qiluvchi o‘zgaruvchan tok hosil bo‘ladi. Bu tajriba
o‘tkazgichda zaryad tashuvchilarning inersion harakati mav-judligini tasdiqladi. Shunga o‘xshash
o‘z o‘qi atrofida aylanayotgan simli galtak birdan to‘xtatilsa, erkin zaryadli zarralar biror vaqt
inersiya bilan harakatlanadi va zanjirda elektr toki vujudga keladi. Biroq darslikdagi tavsiflangan
tajribalar harakatdagi zarracha zaryadning uning massasiga nisbati
m
L
ni aniqlashga imkon beradi,
degan tasdiq tushuntirilmasdan qolgan. O‘quvchilar bayon qilinganlardan buni qanday bajarish
kerakligini va nima uchun zaryad yoki massa alohida-alohida aniqlanmasdan ayni shu nisbat
aniqlanishini tushunishmaydi. Shu sababli Mandelshtam-Papaleksi tajribasidan chiqarilgan,
metallarda elektr maydonida erkin kuchadigan erkin zaryadli zarrachalar bor, degan xulosa bilan
chegaralanib, Rikke tajribasidan bu zarrachalar faqat elektronlar bo‘lishi mumkin degan fikr
chiqariladi. Shu yerga o‘ta o‘tkazuvchanlik haqida yozish kerak (lekin dasturda bu mavzu yo‘q).
Suyuqliklarda elektr toki. Elektrolitlarda zaryad tashuvchilar tabiati.
Mavzuning asosiy mazmuni o‘quvchilarning kimyo kursida olgan bilimlari bilan uzviy
bog‘langan. Shu sababli elektrolit dissotsiatsiya, suv eritmalarida yoki elektrolitlarning
qotishmalarida tok tashuvchilar tabiati elektrolizning amaliy tadbiqi (elektrometallurgiya,
galvanotexnika va boshqalar) kabi masalalar-ni fizika darslarida takrorlash va o‘quvchilarning
kimyodan olgan bilimlari bilan bog‘lanishni o‘rnatish tariqasida qarab chiqiladi. Bunday
takrorlashda “Elektroliz va uning nomli jadvaldan foydalanish maqsadga muvofiq bo‘ladi,
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN
SCIENCE
АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 4 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
115
elektrolizda dissotsiatsiya jarayoni va ionlar harakati tushuntirilgan. Suyuqliklarda elektr toki
tabiatini tushuntirishda, elektrolitlar eritmasida elektr toki ionlar harakati (ikkala ishora ham
qarama-qarshi yo‘nalgan) tufayli paydo bo‘lishini tasdiqlovchi tajribani iloji boricha ko‘rsatishi
kerak. Ayrim ionlar eritmaga aniq biror rang bergani tufayli elektrolit eritmalarida ionlar harakati
ko‘rinadigan bo‘lishi mumkin. Shunday tajriba o‘tkaziladi. Osh tuzi eritmasi shimdirilgan
filtrlovchi qog
‘
oz shisha plastinkaga mahkamlanadi. Uning ustiga xudi shunday ikkita tor qog‘oz
polosasi qo‘yiladi, ulardan biri mis kuporosi (tutiya) da, ikkinchisi esa kaliy ikki xrom oksidi
(К
2
С
r
О
4
) da qo‘llangan. Birinchi polosa tok manbaining musbat, ikkinchisi manfiy elektrodiga
ulanadi.
Elektrolidlar orasida elektr maydoni hosil qilinganida katodda sariq yo‘l paydo bo‘lishi va
uning anod tomonga qarab kengayishi kuzatiladi. Anod elektrodda katod tomonga qarab
kengaygan ko
‘
k yo‘l paydo bo‘ladi. Yeritmaga kuk rangni mis ionlari, sariq rangni qoldiq ishkor
ionlari beradi. Bu tajribaning boshqa varianti demonstratsion eksperiment bo‘yicha adabiyotda
mufassal tushuntirilgan.
Kimyo darsida aniqlangandek, ionlarning paydo bo‘lishi va ularning
n
kontsentratsiyasi
elektr maydoniga bog‘liq emas. Demak, elektrolit eritmasiga berilgan U kuchlanishga ham bog‘liq
bo‘lmaydi. Elektrolitdagi ionlar harakati metallardagi elektronlar harakati kabi qarshilikka
uchraydi. Yeritma molekulalari tomonidan ionlarga tormozlovchi kuchlar ta’sir qiladi. Shu sababli
elektrolitda ionlarning tartibli harakati o‘rtacha tezligi o‘zgarmasligi, maydon kuchlanganligiga
proportsional bo‘ladi,
Е
−
. Binobarin, elektrolitlar eritmalari uchun volt-amper xarakteristikasi
to‘g‘ri chiziqdan iborat ekan.
Faradey qonuni.
Elektroliz qonunlari Faradey tomonidan eksperimental kashf qilingani
ma’lum. Biroq o‘quvchilar bu mavzuni o‘rganish vaqtiga kelib elektron nazariyasi elementlari
bilan tanish bo‘lganlari uchun ularni Faradey qonunlarining kashf qilinishi tarixi yo‘lidan olib
borishga zarurat bo‘lmaydi. Tok tashuvchilari tabiati va elektrolit o‘tkazuvchanlik mexanizmi
aniqlangandan keyin Faradey qonuni qisqa va hozirgi zamon usuli bilan olinishi mumkin. Buni
qanday qilish mumkinligini tushuntiramiz. Elektroliz jarayonida elektrodda neytrallanadigan va
unda neytral atomlar ko‘rinishida ajraladigan har bir ion ma’lum massaga ega bo‘ladi. Biroq shu
bilan birga u elektrolit orqali ma’lum zaryad ko‘chiradi. Shu sababli ajralib chiqqan jism massasi
ham, o‘tgan elektr miqdori ham berilgan elektrodga yaqinlashayotgan ionlar soniga proporsional
bo‘ladi. Ajralayotgan moddaning massasi m=m
0
N ga teng, bunda m
0
-atom massasi (kg da
ifodalanadi), N-berilgan elektrodda neytrallangan ionlar soni. Biroq kglarda ifodalangan atom
massasi mazkur moddaning M molyar massasining undagi atomlar soniga bo‘linganiga teng, ya’ni
Avogadro soni N
a
ga teng:
A
N
M
m
=
0
U holda;
A
N
MN
m
=
0
Elektrolit eritmasidan berilgan elektrodga o‘tadigan ionlar soni
N
ni quyidagicha topish
mumkin. Har bir valentli ion zaryad elektron e zaryadga teng yoki agar ionning valentligi
n
bo‘lsa,
ISSN:
2181-3906
2023
International scientific journal
«MODERN
SCIENCE
АND RESEARCH»
VOLUME 2 / ISSUE 4 / UIF:8.2 / MODERNSCIENCE.UZ
116
ne ga karrali zaryad tashiydi.
N
ionlar ko‘chirgan hamma elektr miqdori
neN
q
=
ga teng.
Bundan:
ne
q
N
=
bu ifodaga
N
ning qiymatini qo‘ysak,
m
=
q
ne
N
М
A
kelib chiqadi, ya’ni Faradeyning umumlashgan
qonunining mavzutik ifodasi hosil bo‘ladi. Oxirgi ifodaning o‘ng tomonida
q
dan boshqa barcha
kattaliklar berilgan modda uchun doimiy kattalik bo‘ladi. Shu sababli formulani quyidagi
ko‘rinishda yozish mumkin:
kq
m
=
bunda
ne
N
М
R
A
=
Faradey qonuni shunday ifodalanadi: elektrolizda elektrodda ajralib chiqqan moddaning
massasi elektrolit eritmasi (yoki qotishmasi) dan o‘tgan elektr miqdoriga proporsionaldir.
REFERENCES
1.
Bugayev A. I. Metodika prepodovaniya fiziki v sredney shkole. –M: Prosvesheniye, 1981.
2.
Isaak N’yuton. Matematicheskiye nachala naturalnoy flosofii.-M : Nauka,1989.
3.
Razumovskiy V.G.,Xijnyakova L. S. Sovremenno‘y urok v sredney shkole.-M:
Prosvesheniye, 1983.
4.
Dimonstratsionny ekspriment po fizike v sredney shkole. ch.1-2. 1978.
5.
Kamenskiy S.Ye., P.V. Orexov Fizikadan masalalar yechish metodikasi.- T: O‘qituvchi,
1989.
6.
Dadaxujayev P., Botirov M. Fizika kabinetlarini jihozlash. –T: O‘qituvchisi, 1984.
7.
O‘rta maktabda fizika va astronomiya o‘qitish. /L. I. Reznikov tav. os. –T: O‘qituvchi,
1974.
8.
Tursunmetov K. A., Xudoyberganov A. M. Fizikadan praktukum: Akademik litsey va
kasb-ҳunar kollejlari uchun o‘quv qo‘llanma.– : O‘qituvchi, 2002.
9.
Tursunov Q.Sh. Fizika o‘qitishda belgili modellar.-Toshkent shahri, j:\Xalq ta’limi-27-29
b.-№3-4 sonlari, 1994.
10.
Tursunov Q.Sh. Fizikadan darslarni rejalashtirish (IX sinf) Metodik qo‘llanma, - 1994.
11.
Tursunov Q.Sh. Fizikadan darslarni rejalashtirish (X sinf) Metodik qo‘llanma, - 1994.
