https://scientific-jl.com/luch/
Часть-38_ Том-3_ Февраль-2025
284
TURLI MUHITLARDAN ELEKTR TOKI O’TISHI.
Farg’ona shahar 1-sonli politexnikum ta’lim ustasi
Ibragimov Shuxratbek Shukurullayevich
Farg’ona shahar 1-sonli politexnikum ta’lim ustasi
Barziyev Dilshod Sadirdinovich
ANNOTATSIYA: Ushbu maqolada elektr energiyasini tok manbaidan
istemolchilarga yetkazish, bunda elektr tokining turli muhitlardan turlicha o’tishi
o’rganiladi. Metallarning elektronli o’tkazuvchanligi, elektronlarning metalda
harakatlanishi, suyuqliklarda elektr toki, gazlarning elektr o‘tkazuvchanligi,
vakumda eletr toki o‘tishi kabi savollarga javob topishimiz mumkin.
KALIT SO’ZLAR: Vakuum, elektron, o’tkazgich, elektrolit, elektr maydoni,
Ionli o‘tkazuvchanlik, elektroliz, erkin zaryad, suyuq metallar.
KIRISH:
Eliktr energiyasini tok manbaidan istemolchilarga uzatishda meta
utkazgichlardan keng qo’llaniladi. Metallar bilan bir qatorda elektrolitlarning
suvdagi eritmasi yoki aralashmasi va ionlashgan gazdan iborat plazma yaxshi
o’tkazgich, ya’ni zaryadli erkin zarralari ko’p bo’lgan modda hisoblanadi.
Vakuumli elektron asbjblarda elektr toki elektronlar oqimida hosil bo’ladi
O’tkazgichlar va zaryadli erkin zarralari ko’p bo’lmagan moddalardan, ya’ni
dielektriklardan tashqari, o’tkazuvchanligi o’tkazgichlar bilan dielektriklar orasida
bo’lgan mjddalar bor. Bu moddalarni o’tkazgich deb bo’lmaydi, chunki ular
elektrni yaxshi o’tkazmaydi, lekin dielektrik deb ham bo’lmaydi, chunki elektrni
o’tkazadi. Ularni yarim o’tkazgichlar deb ataladi. Yarim o’tkazgichlar rodio
texnikada, hisoblash mashinalarida tokni o’zgartiruvchi vosita sifatida qo’llaniladi.
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-38_ Том-3_ Февраль-2025
285
Metallarning elektronli o’tkazuvchanligi
Metallarda erkin zaryad elituchi zarralar elektronlar bo’ladi. Elektronlarning
konsentrasiyasi juda katta bo’lib, 10 281 /m
−
3 tartibidagi sondir. Bu elektronlar
xaotik issiqlik harakat qiladi. Elektr maydoni ta’siri ostida elektronlar 10
−
4 m/s
tartibidagi o’rtacha tezlik bilan tartibli ravishda ko’chadi. Metallarning elektr
o’tkazuvchanligi erkin elektronlarning harakati tufayli hosil bo’lishini
L.i.Mandel’shtam va N.D.Papaleksi isbotladi.
Elektronlarning metalda harakatlanishi
Elektr maydoni tomonidan ta’sir etayotgan o’zgarmas kuch ta’sirida
elektronlar tartibli harakatga kelib,ma’lum tezlikka ega bo’ladi. Bundan keyin bu
tezlik vaqt o’tishi bilan ortmaydi, chunki kristall panjaraning ionlari elektronlarga
biror sekinlatuvchi kuch bilan ta’sir qiladi. Oqibatda elektronlarning tartibli
harakatining o‘rtacha tezligi o‘tkazgichdagi elektr maydonining E
kuchlanganligiga proporsional (
~ E) va o‘tkazgichning kuchlridagi potensiallar
ayirmasiga proporsional bo‘ladi. l U E
=
bu yerda l o‘tkazgichning uzunligi.
Suyuqliklarda elektr toki
Qattiq jismlar kabi, suyuqliklarning ham dielektrigi o‘tkazgichi va yarim
o‘tkazgichi bo‘ladi. Dielektriklar jumlasiga distirlangan suv, o‘tkazgichlar
jumlasiga elektrolitlarning ya’ni kislota, ishqor va tuzlarning eritmalari kiradi.
Suyuq yarim o‘tkazgichlar jumlasiga masalan, eritilgan selen, eritilgan sulfidlar
kiradi. Suvning qutbli molekulalarining elektr maydoni ta’sirida elektrolitlar
eriganda elektrolit molekulalar alohida – alohida ionlarga ajraladi. Bu protsess
elektrolitik dissotsiatsiya deb ataladi. Dissotsiatsiya darajasi, ya’ni erigan
moddaning
ionlariga
ajaraladigan
molekulalarning
ulushi
eritmaning
temperaturasiga konsentratsiyasiga va erituvchining dielektrik singdiruvchanligiga
4 bog‘liq. Temperatura ko‘tarilganligi sari dissotsiatsiya darajasi ortadi va
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-38_ Том-3_ Февраль-2025
286
binobarin musbat va manfiy zaryadlangan ionlar konsentratsiyasi ortadi. Turli
ishorali ionlar uchrashganda yana birikib neytral molekulalar hosil qilishi
rekombinatsiya protsessi yuz berishi ham mumkin. Sharoit o‘zgarmas bo‘lganda
eritmada dinamik holat yuzaga keladi. Bu holatda bir sekund ichida ionlarga
ajraluvchi molekulalar soni o‘sha bir sekund ichida qayta birikib neytral
molekulalar hosil qiluvchi juft ionlar soniga teng bo‘ladi.
Ionli o‘tkazuvchanlik:
Elektrolitlarning suvdagi eritmalarini yoki
aralashmalarini zaryad tashuvchilar musbat va manfiy zaryadlangan ionlardir. Agar
ichiga elektrolit eritmasi bo‘lgan idish elektr zanjiriga ulansa, manfiy ionlar musbat
elektrodga, ya’ni anodga tomon, musbat ionlar esa manfiy eletrodga, katodga tomn
harakatga keladi. Natijada elektr toki hosil bo‘ladi. Elektrolitilarning aralashmalari
yoki eritmalarida zaryadni ionlar tashigani uchun bunday o‘tkazuvchanlik ionli
o‘tkazuvchanlik deb ataladi. Suyuqliklar elektronli o‘tkazuvchanlikka ham ega
bo‘lishi mumkin. Masalan, suyuq metallar ana shunday o‘tkazuvchanlikka ega.
Elektroliz:
Ionli o‘tkazuvchanlikda tok o‘tganda modda ko‘chadi.
Elektrolitlar tarkibidagi moddalar elektrolitlarga ajralib chiqadi. Manfiy zaryadli
ionlar anodda o‘zining ortiqcha elektronlarini beradi. Musbat zaryadli ionlar
katodda yetishmay turgan elektronlarni oladi. Oksidlanish va qaytarilish
reaksiyalari tufayli elektroitilarda modda ajralib chiqish protsessi elektroliz
deyiladi.
Gazlarning elektr o‘tkazuvchanligi
Gazlarning elektr o‘tkazuvchanligining mohiyati elektrolitlarning
aralashmalari va eritmalari o‘tkazuvchanligining moxiyatiga o‘xshaydi. Farqi
shundaki gazlarda manfiy zaryadni elektrlitlarning aralashmalari yoki suvdagi
eritmalaridagi kabi manfiy ionlar emas balki asosan elektronlar tashiydi. Shunday
qilib gazlarda metallarda bo‘ladigan elektronli o‘tkazuvchanlik bilan
elektrolitlarning aralashmalari yoki suvdagi eritmalarida bo‘ladigan ionli
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-38_ Том-3_ Февраль-2025
287
o‘tkazuvchanlik birga qo‘shiladi. Yana bir muxim farqi bor. Elektrolit eritmalarida
ionlar ulardagi molekulalar ichidagi bog‘lanishlarning erituvchi molekulalarning
(suv molekulalarining) ta’siri natijasida zaiflashishi tufayli hosil bo‘ladi. Gazlarda
esa ionlar isitishda yoki tashqi ionlashtiruvchilarning masalan nurlarning ta’siri
hisobiga hosil bo‘ladi.
Vakumda eletr toki o‘tishi
Elektron – nur trubkalarida radiopriyomniklarning elektron lampalarida va
boshqa ko‘pgina qurilmalarda elektronlar vakuumda harakatlanadi. Vakuumda
elektron oqimlari qanday hosil qilinadi? Ularning qanday xossalari bor? Ikki
elektrotli shisha nayda mustaqil gaz razryadi gazning bosimi uncha yuqori
bo‘lmagan sharoitdagina yuz berishi mumkin. Gaz bosimi 0,0001 mm sim. 5 ust.
dan pasaytirilsa nay elektrodlarida kuchlanish noldan farqli bo‘lgan taqdirda ham
razryad to‘xtaydi, ya’ni tok kuchi nolga teng bo‘lib qoladi.
Buning sababi shundaki bu holda gazda atomlar juda kamayib elektron
zarbidan ionlashish va ionlarning katoddan elektronlar urib chiqarish hisobiga tok
o‘tib turishini ta’minlay olmay qoladi.
Bosim yanada pasayganda ham siyraklashgan gaz tok o‘tkazmaydi. Naydagi
gazni so‘rib olaverib uning konsentratsiyasini shu darajaga yetkazish mumkinki
bunda molekulalar bir devordan ikkinchi devorga bir – biri bilan bir marta
to‘qnasha olmay yeta oladigan bo‘ladi. Naydagi gazning bunday holati vakuum
deb ataladi.
Siyraklashgan gaz ionlashtiruvchining ta’siri tufayli o‘tkazgichga aylanib
qoladi. Agar naydagi gaz juda ham kamaygan ya’ni vakuum holatida bo‘lsa
elektrodlar orasidagi sohani elektr o‘tkazuvchan qilish uchun nay ichiga zaryadli
zarralar manbai kiritish kerak bo‘ladi.
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-38_ Том-3_ Февраль-2025
288
Bunday manbaning ishlashi ko‘pincha yuqori temperaturagacha qizdirilgan
jismlarning elektronlar chiqarish xossasiga asoslangan bo‘ladi. Termoelektron
emissiya hodisasi amalda nixoyatda keng qo‘llaniladi. Hozirgi zamon elektron -
vakuum asboblarining ko‘pchiligida zaryadli zarralar manbai qizdirilgan katoddir.
Yarim o‘tkazgichlarda elektr toki o‘tishi
Yarim o‘tkazgichlar elektr o‘tkazuvchanligining temperaturaga bog‘lanish
xarakteriga qarab o‘tkazgichlardan ko‘p farq qiladi. O‘lchash natijalari temperatura
ko‘tarilganda qator elementlarning (kremniy, germaniy va boshqalarning) va
birikmalarning (PbS, CdS va boshqalarning) solishtirma qarshiligi nihoyatda
keskin ravishda kamayishini ko‘rsatadi vaholanki, temperatura ko‘tarilganda
metallarning solishtirma qarshiligi ortadi. Mana shunday moddalar yarim
o‘tkazgichlar deb ataladi.
Absolyut nolga yaqin temperaturalarda yarim o‘tkazgichlarning solishtirma
qarshiligi juda katta bo‘lishi ko‘rinib turibdi. Demak, juda past temperaturalarda
yarim o‘tkazgich dielektrikka o‘xshab qoladi. Temeratura ko‘tarilgani sari
solishtirma qarshilik tez kamayadi. Buning sababi nimada ekan? Yarim
o‘tkazgichlarning tuzilishi:
Yarim o‘tkazgichlarda elektr o‘tkazuvchanlik paydo bo‘lishining mohiyatini
tushunib yetish uchun yarim o‘tkazgich kristallarning tuzilishi va kristall atomlarini
bir-biri atrofida tutib turadigan bog‘lanishlarning tabiatini bilish lozim. Misol
tariqasida kremniy kristalini kurib chiqamiz.
Kremniy – to‘rt valentli element. Demak atomning tashqi qobig‘ida yadroga
zaifroq bog‘langan to‘rtta elekron bo‘ladi. Har bir kremniy atomining eng yaqin
qo‘shni atomining eng yaqin qo‘shni atomlari ham to‘rtta bo‘ladi.
Qo‘shni atomlarning har bir jufti bir –biriga kovalent bog‘lanish deb
ataladgan juft elektronli bog‘lanish tufayli o‘zaro ta’sir ko‘rsatadi. Bu
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-38_ Том-3_ Февраль-2025
289
bog‘lanishning hosil bo‘lishida har bir atomdan bittadan valentlik elektroni
qatnashadi. Bu elektronlar atomdan ajralib chiqib kristallda mushtarak bo‘lib
qoladi va o‘z xarakatida ko‘proq vaqt qo‘shni atomlar orasidagi fazoda yuradi. 6
Ularning manfiy zaryadi kremniyning musbat ionlarini bir – biri yaqinida tutib
turadi.
Mushtarak bo‘lib qolgan juft elektron faqat ikki atomga tegishli deb o‘ylash
to‘g‘ri emas. Har bir atom qo‘shnilari bilan to‘rtta bog‘lanish hosil qiladi. Xar
qanday valentlik elektroni esa ana shunday bog‘lanishlarning biri bo‘lib harakat
qila oladi. Bu elektron qo‘shni atomga borishi undan boshqasiga o‘tishi va so‘ngra
bo‘ylab kezib yurishi mumkin. Valentlik elektronlari butun kristallga tegishlidir.
Kremniyning juft elektronli bog‘lanishlari ancha mustahkam bo‘lib past
temperaturalarda uzilmaydi. Shuning uchun past temperaturada kremniy elektr
tokini o‘tkazmaydi. Atomlar bog‘lanishida ishtirok etuvchi valentlik elektronlart
kristall panjaraga mustahkam bog‘langan shuning uchun tashqi elektr maydoni
ularning harakatiga sezilarli ta’sir ko‘rsatmaydi. Germaniy kristalining tuzilishi
ham shunga o‘xshaydi.
Aralashmali yarim o’tkazgichlarning elektr o’tkazuvchanligi
Yarim o’tkazgichlarning xususiy o’tkazuvchanligi uncha katta bo’lmay,
chunki ularda erkin elektronlar juda oz, masalan, uy temperaturasi sharoitida
germaniyda e n =3 13
10 sm
−
3 . 1sm 3 germaniydagi atomlar soni 10 23 tartibida
bo’ladi. Shunday qilib erkin elektronlar soni umumiy atomlar soning o’n
milliarddan bir qismi tartibidagina bo’ladi. Yarim o’tkazgichlarning xususiy
o’tkazuvchanligi ko’p jihatdan elektrolitlarning aralashmalari yoki suvdagi
eritmalarining o’tkazuvchanligiga o’xshaydi. Yarim o’tkazgichlarda ham,
elektrolitlarda ham erkin zaryad tashuvchi zaralar soni issiqliq harakati intensivligi
ortishi bilan ortadi. Shuning uchun temperatura ro’tarilganda yarim
o’tkazgichlarning ham, elektrolitlarning aralashmalari yoki suvdagi eritmalarining
https://scientific-jl.com/luch/
Часть-38_ Том-3_ Февраль-2025
290
ham o’tkazuvchanligi ortadi. Yarim o’tkazgichlarning muhim xususiyato shundan
iboratki, ularda aralashmalar bo’lsa, xususiy o’tkazuvchanlik bilan bir qatorda
aralashmali o’tkazuvcyanlik deb ataladigan qo’shimcha o’tkazuvchanlik ham
paydo bo’ladi. Aralashmaning konsintrasiyasini o’zgartirib, musbat yoki manfiy
ishorali zaryad tashuvchi zarralar sonini ancha o’zgartirish mumkin. Shu tufayli
manfiy yokizaryad tashuvchilarning konsentrasiyasi ko’p bo’lgan yarim
o’tkazgichlar yaratish mumkin. Yarim o’tkazgichlarning bu xususiyati ularni
amalda qo’llanishga keng imkoniyatlar ochib beradi.
Xulosa
Turli muhitlarda elektr toki o’tishi, umumiy ta’lim maktablarida ham
qisqacha o’rganiladi. O’rta maxsus ta’lim muassasalarida ayniqsa akademik
letselarda elektr toki o’tishi chuqurroq o’rganiladib kelinmoqda. Radiotexnikada
qarshiligi tempera ko’tarilganda kamayadigan va aralashma borligiga ko’p
darajada bog’liq bo’lgan yari o’tkazgichlar mekro sxemalar ishlatilmoqda.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR ROYXATI:
1.Ahmadjonov O.I. Fizika kursi 1–3 tom.–Toshkent, O‘qituvchi, 1989.
2.Safarov A.S. Umumiy fizika kursi.–Toshkent, O‘qituvchi, 1992.
3.Strelkov S.G. Mexanika.–Toshkent, O‘qituvchi, 1977.
4.Tursunov Q.SH. Fizika (Ma’ruza matni).–Qarshi, Nasaf, 2012.–96 bet.
5.http: // www. Foresight. org/EOC/ index. html. 6.http: // nano. xerox. com
/ nanotech / nanosystems. htmI. 7.http: // www. Foresight. org/ UTF / Unbound
LBM / index. htmI .
