Оқулық физика 8 Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі ұсынған

123
Электр қозғаушы күш – бөгде күштер әрекет ететін ток көзінің 
энергетикалық сипаттамасы болып табылатын скалярлық шама. 
Жоғарыдағы теңдеулерден мына өрнекті аламыз:
 U = 
(
φ
1
 – 
φ
2
)
 +
E
.
Бұл формула 
ЭҚК 
қосылған электр тізбегінің кез келген бөлігі үшін 
орындалады. Сондықтан 
электр кернеуін 
былайша да тұжырымдауға 
болады:
Электр кернеуі
 деп өткізгіштің бөлігіндегі потенциалдар айы-
рымы мен электр қозғаушы күштің қосындысын айтады.
Егер тізбектің бөлігінде
 ЭҚК, 
яғни
 
ток көзі
 
жоқ болса (
E
 = 
0
), онда 
кернеу тек қана потенциалдар айырымынан тұрады:
 
U = 
φ
1
 – 
φ
2
.
5. 
Халықаралық бірліктер жүйесінде кернеу 
вольтпен
(В)
өлше- 
неді: 1В = 1Дж/1Кл. Үлкен кернеуді 
киловольтпен
(1кВ = 10
3
В), кіші 
кернеулерді 
милли 
немесе
микровольтпен
(1мВ = 10
–3 
В; 1мкВ = 10
–6 
В)
 
өлшейді.
Өткізгіштің ұштарындағы кернеуді өлшеу үшін 
вольт метр
 
деп 
аталатын аспап қолданылады (сурет 5.9, 
а
). Вольтметрлер өткізгіштің 
ұштарындағы кернеуді
өлшейтін болғандықтан, оларға тек 
параллель
жалғанады (сурет 5.9, 
ә
).
Сурет 5.9.
 
Вольтметрлер тізбекке параллель жалғанады
ә
)
а
)
1.
Ток күші және тұрақты ток деп нені айтады? Оның физикалық мағынасы 
қандай және немен өлшенеді? 
2.
Өткізгіштің электр кедергісі деп нені айтамыз және ол қандай формула-
мен анықталады? Немен өлшенеді?
?
Сұрақтар
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17 
мая
2019 
года
№
217

124
3. 
Амперметр не үшін қажет? Амперметр мен электр кедергісі сызбалар-
да қандай шартты белгілермен белгіленеді? Амперметрді пайдаланып 
электр тізбегін құрғанда қандай қауіпсіздік техникасына
 
көңіл бөлу 
керек?
4. 
Бөгде күштер деп нені айтады?
5. 
«Потенциалдар айырымы»,
 «э
лектр кернеуі», «электр қозғаушы күш» 
ұғымдарының физикалық мағынасы қандай формулалар арқылы ашы-
лады және олар қалай тұжырымдалады?
6.
Кернеу қандай құралмен өлшенеді және ол тізбекке қалай жалғанады?
1.
15 с ішінде өткізгіштің көлденең қимасынан 125 Кл заряд өтеді. Өткіз-
гіштегі ток күші қандай?
2. 
Егер ток күші 3 А болса, онда электр үтігінен 15 мин ішінде қанша за-
ряд өтеді?
3.
Бөгде күштер ток көзінің ішінде 5 Кл зарядты қозғау үшін 30 Дж 
жұмыс жасайды. Ток көзінің ЭҚК-і неге тең?
4.
Ток көзінің ЭҚК-і 4,5 В. 2 Кл зарядты қозғау үшін бөгде күштер қандай 
жұмыс жасайды?
 
№3 зертханалық жұмыс
Электр тізбегін жинау және оның әртүрлі бөліктеріндегі
ток күші мен кернеуін өлшеу
Жұмыстың мақсаты:
ток күшін өлшейтін амперметр мен кернеуді өлшейтін 
вольтметр аспаптарын практикада пайдалана білуді үйрету.
Аспаптар мен жабдықтар:
зертханалық амперметр мен вольт метр, жалғас-
тырушы сымдар, ток көзі, тізбекті тұйықтайтын кілт, кедергісі 4 Ом резистор, 
реостат.
1-тапсырма.
Амперметр мен вольтметр 
шкалаларының құнын
және өлшеу-
дің 
аспаптық қатесін
анықтаңдар (
∆
І
с.қ
 
=
 
?
 
∆
U
с.қ
 
=
 
?). Аспаптық қате шкала 
құнының жартысына тең.
2-тапсырма.
Өлшеудің 
толық
абсолют қатесін
ток күші бойынша

∆
І
 = 
∆
І
А
 
+
 
∆
І
с.қ
 
және
 
кернеу бойынша
 
∆
U
 = 
∆
U
V
 
+
 
∆
U
с.қ

формулаларымен анықтаңдар. Мұндағы 
∆
І
А
 
және
∆
U
V
 
өлшеуіш аспаптың паспортында көрсетілген
абсолют қатесі. Зертханаларға арналған АЛ-2,5
амперметрдің абсолют қатесі 
∆
І
А
 
=
 
0,05 А;
 
ал ВЛ-2,5
вольтметрінің қатесі 
∆
U
А
 
= 0,15 В.
3-тапсырма. 
Суретте көрсетілген сызба бо йынша 
электр тізбегін жинастырыңдар. Резистордан өтетін 
ток күші мен оның ұштарындағы кернеуді өлшеңдер.
Жаттығу 5.1
Сурет 5.10
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17 
мая
2019 
года
№
217

125
§24.
 
4-тапсырма. 
Өлшеудің сапасын сипаттайтын салыстырмалы қателерін мына 
өрнектер бойынша анықтаңдар. Ток күшін өлшеу бо йынша 
ε
= 
∆
І/І;
 
кернеуді 
өлшеу бойынша 
ε
=
 
∆
U/U
. 
5-тапсырма. 
Өлшеу нәтижелерін төмендегі кестеге түсіріңдер
.
 
Тәжірибе
реті
Ток күші І, А
Абсолют қате; 
∆
І, А
Кернеу
U, В
Абсолют қате; 
∆
U, В
1.
2.
3.
4.
6-тапсырма.
Тізбектегі реостаттың тиегін жылжытып, ток күші мен 
кернеудің мәнін қайта өлшеп жазыңдар.
ТІЗБЕКТІҢ БӨЛІГІ ҮШІН ОМ ЗАҢЫ. РЕЗИСТОРЛАР. 
 
РЕОСТАТТАР 
1.
Эксперименттік зерттеулер тізбектің бөлігіндегі 
ток күшінің
, 
кернеудің
және 
электр кедергісінің
арасында белгілі бір тәуелділік бай-
ланыстың бар екендігін көрсетеді. Аталған үш физикалық шамалардың 
арасындағы байланыс ты тәжірибе жасап анықтамастан бұрын, мектеп 
зертханалары мен көптеген техникалық аспаптарда кең қолданыс таба-
тын 
резисторлар
мен 
реостаттарға
тоқтала кетейік. 
2. 
Резисторлар
 
радио- және электртехникаларда, автоматика 
мен электроникада кеңінен қолданылатын белгілі кедергілері бар 
жабдықтаушы элемент болып табылады. (Резистор атауы латынның 
«
resisto
– 
қарсыласамын» 
деген сөзінен алынған). 
Резисторлар әртүрлі пішінде кедергілері тұрақты етіп жасалына-
ды (сурет 5.11). Электр схемаларында резисторлар басқа кедергілердің 
шартты белгілері сияқты белгіленеді.
Реостаттарға 
(сурет 5.12)
 
кедергілерін өзгертуге болатын аспап-
тар жатады. Олар тізбектегі кернеуді өзгерте отырып, токтың күшін 
реттеу үшін қолданылады. Сондықтан реостаттар 
кернеуді бөлгіштер
деп те аталады. Реостатты электр тізбегіне қосардың алдында оның 
арқалығындағы жылжымалы тиекті реостаттың орта тұсына орна-
ластырып алу қажет. Содан кейін электр тізбегіндегі өткізгіштің бір 
ұшын реостаттың арқалығындағы клеммаға (қысқашқа) жалғайды, ал 
екінші ұшын төменгі екі клемманың біреуіне жалғайды. Тізбектегі 
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17 
мая
2019 
года
№
217

126
токтың күшін өзгерту үшін тиекті жайлап солға немесе оңға жылжы-
тады. 
3.
Электр тізбегінің бөлігіндегі ток күшінің 
(I), кернеудің (U) және электр кедергісінің (R) 
арасындағы байланысты алғаш рет неміс физигі 
Георг Ом анықтады. Бұл байланыс электр 
тізбегінің бөлігі үшін 
Ом заңы
деп аталады. Осы 
заңды тәжірибеде анықтау үшін 
ток көзінен, ам-
перметрден, резистордан, вольтметрден, реос-
таттан 
және 
ажыратушы кілттен 
тұратын 
электр тізбегін құрайық (сурет 5.13).
Тәжірибенің 1-кезеңінде өткізгіштің (резис-
тордың) кедергісін өзгертпей (R
= const), ток күші 
мен кернеудің байланысын зерттейік. Ол үшін кілтті қосып, тізбектегі 
токтың күшін реостаттың жәрдемімен өзгерте отырып, вольтметрмен 
резистордың ұшындағы U
 
кернеуді және амперметрмен тізбектегі I ток-
тың күшін жазып алып отырайық. 
Тұрақты жүктемеде және температурада (R
= const; Т
= const) өлшен-
ген әртүрлі ток күшінің (I
1
, I
2
, I
3
 
т.с.с.) шамаларын кернеудің сәйкес
(U
1
, U
2
, U
3
 
т.с.с.) шамаларымен салыс тыратын болсақ, олардың арасында 
тура пропорционалдық байланыстың бар екенін аңғарамыз. Яғни кернеу 
өссе, ток күші де өседі, ал кернеу кемісе, ток күші де кемиді: 
 I 
∼
 U. 
Тәжірибенің 1-кезеңінен мынадай қорытынды туындайды:
Өткізгіштің кедергісі өзгермеген жағдайда одан өтетін токтың 
күші оның ұштарындағы кернеуге тура пропорционал өзгереді.
В
ольт-амперлік сипаттама
деп аталатын ток күшінің кернеуге тура 
пропорционалдық байланысы графикте түзу сызық түрінде бейнеленеді 
(сурет 5.14, 
а
).
Сурет 5.13. 
Электр тізбегі
Реостат
R
Сурет 5.12. Реостат
Сурет 5.11.
 
Резисторлар
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17 
мая
2019 
года
№
217

127
Сурет 5.14.
 
Ом заңының графиктері
а
)
ә
)
∼
∼
Тәжірибенің 2-кезеңінде өткізгіштің ұштарындағы 
кернеуді тұрақты ұстап (U = const), одан өтетін ток 
күшінің өткізгіштің кедергісіне байланысын зерттейік. 
Ол үшін кедергілері R
1
, R
2
, R
3
т.с.с. болатын резис-
торларды кезегімен тізбекке қосып, амперметрмен
 
I
1
, I
2
, I
3,
 
т.с.с. токтың күшін өлшейміз. Өлшеулердің 
нәтижелерін салыстырсақ, тізбектегі ток күшінің 
өткізгіштің кедергісіне кері пропорционал өзгеретінін 
көрсетеді:
I 
∼ 
1
R
.
Тәжірибенің 2-кезеңінен мынадай қорытынды туындайды:
Өткізгіштің ұштарындағы кернеу өзгермеген жағдайда одан 
өтетін токтың күші оның кедергісіне кері пропорционал өзгереді.
Ток күшінің кедергіге кері пропорционалдық байланысы графикте 
қисық сызық түрінде бейнеленеді (сурет 5.14, 
ә
).
Тәжірибенің екі кезеңіндегі нәтижелерді біріктіріп, төмендегі форму-
ланы аламыз:
 I = 
U
R
.
Бұл формула 
тізбектің бөлігі үшін Ом заңын
береді. Ол былайша 
тұжырымдалады:
Тізбектің бөлігіндегі токтың күші осы бөліктегі кернеуге тура 
пропорционал да, кедергісіне кері пропорционал.
4.
Ом заңынан өткізгіштің
 
R
кедергісін табуға болады:
 R = 
U
I
.
Бұл формуладан өткізгіштің кедергісі оның бойынан өтетін токтің I 
күшіне және ұштарындағы U кернеуге тәуелді өзгеріп отырады екен дей- 
Ом Георг Симон 
(1787–1854) 
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17 
мая
2019 
года
№
217

128
тін қате пікір тумауы қажет. Берілген өткізгіштің кедергісі тұрақты 
шама; ол тек алдыңғы өткен тақырыпта айтқанымыздай, 
R
 = 
r
l
S
 
форму- 
ласында көрсетілген үш шамаға ғана тәуелді өзгереді. Ал, 
R
 = 
U
I
фор- 
муласы берілген өткізгіштің R тұрақты кедергісі оның ұштарындағы 
U кернеуге
 
тура пропорционал, бойынан өтетін токтың I күшіне кері про-
порционал болатын заңдылығын ғана көрсетеді.
Алайда пішіндері сан қилы өткізгіштің
 
r
 
–
 
меншікті кедергісін, 
l 
– 
ұзындығын және
 
S
 
– көлденең қимасының ауданын өлшеуге қарағанда, 
оның бойынан өтетін токтың I күшін және ұштарындағы U кернеуді 
өлшеу өте ыңғайлы. Сондықтан практикада өткізгіштің кедергісін Ом 
заңы бо йынша 
R = 
U
I
 
формуласымен анықтайды.
Халықаралық бірліктер жүйесінде кедергінің өлшем бірлігіне туын-
ды бірлік – 
ом (Ом)
алынған: 
1 Ом = 1 вольт/1 ампер (1 Ом = 1 В/1 А).
1.
Резисторлар мен реостаттар қандай аспаптар, қайда қолданылады?
2.
Ом заңы электр тізбегіндегі қандай шамалардың арасын дағы байла-
нысты анықтайды? Бұл байланыстар қандай формуламен өрнектеледі 
және қалай тұжырымдалады?
3.
Ом заңы қандай тәжірибелер негізінде ашылған және тәжірибе нәтиже-
лері графикте қалай бейнеленеді?
4.
Ом заңы бойынша өткізгіштің кедергісі қалай анықталады және қандай 
бірлікпен өлшенеді? Өткізгіштің кедергісі қандай шамаларға тәуелді 
өзгереді?
1.
220 В-тік жанып тұрған шамнан өткен ток күші 0,5 А. Шам қылының 
кедергісін табыңдар.
2.
Электр плитасы 220 В кернеуге арналған. Оның спиралінің кедергісі
75 Ом. Ток күшін табыңдар.
3.
Ұзындығы 5 м, қимасының ауданы 0,12 мм
2 
никелин өткізгішінен
24 В кернеуде өтетін токтың күші 1,5 А. Никелиннің меншікті кедергісін 
табыңдар.
4.
120 В кернеуге, 5 А ток күшіне есептелген электржылытқышының 
спиралін қимасы 0,3 мм
2
болатын манганин өткізгішінен жасаған. Осы 
өткізгіштің ұзындығын табыңдар.
Жаттығу 5.2
?
Сұрақтар
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17 
мая
2019 
года
№
217

129
5.
Тізбектегі электр шамына реостат жалғанған. Тізбектің ұштарындағы 
кернеу 12 В. Реостатқа жалғанған вольтметр 8 В кернеуді көрсетеді. 
Тізбектегі токтың күші 80 мА. Тізбектің сызбасын сызып көрсетіңдер 
де, реостаттың және шамның кедергілерін табыңдар.
 
№4 зертханалық жұмыс
Ток күшінің электр тізбегі бөлігіндегі кернеуге тәуелділігін зерттеу
Жұмыстың мақсаты:
тәжірибеде ток күшінің электр кернеуі мен 
өткізгіштің кедергісіне тәуелділігін зерттеу.
Аспаптар мен жабдықтар:
зертханалық амперметр мен вольт метр, жал-
ғастырушы сымдар, ток көзі, тізбекті тұйықтайтын кілт, кедергілері 1 Ом, 2 Ом
 
және 4 Ом болатын үш резистор, реостат.
1-тапсырма.
Амперметр мен вольтметр 
шкалала
 
-
рының құнын
және өлшеудің аспаптық 
санақ қатесін
анықтаңдар. 
2-тапсырма. 
Суретте көрсетілген сызба бойынша 
электр тізбегін жинастырыңдар. 
Тәжірибе 1. 
Ток күшінің кернеуге тәуелділігін зерт- 
теу 
(кедергі тұрақты R = const)
.
Тізбекті тұйықтап, 
ток көзіне қосыңдар. Реостаттың жәрдемімен кедергісі 
2 Ом
 
резистордың ұштарындағы кернеуді 1 В, 2 В және 
3 В-қа жеткізе отырып, әр жолғы амперметр мен вольт- 
метрдің көрсетулерін төмендегі 1-кестеге түсіріңдер. 
 
1-кесте
Кернеу, В
Ток күші, А
3-тапсырма.
Тәжірибе нәтижесіне сүйеніп, ток күшінің кернеу ге тәуелділік 
графигін сызыңдар да, қорытынды жасаңдар.
Тәжірибе 2. 
Ток күшінің тізбектің бөлігіндегі кедергіге тә уелділігін зерттеу 
(кернеу тұрақты: U = const).
4-тапсырма.
Электр тізбегіне кедергісі 1 Ом, 2 Ом
 
және
 
4 Ом болатын резис-
торды кезекпен қосып, әр жолы реостаттың жәрдемімен олардың ұштарындағы 
кернеуді 2 В-қа теңестіріп отырыңдар. Әр кедергіге сәйкес амперметрдің 
көрсеткен ток күшін төмендегі 2-кестеге түсіріп жазыңдар.
 2-кесте
Тізбек бөлігінің кедергісі, Ом
Ток күші, А
5-тапсырма.
Тәжірибе нәтижесіне сүйеніп, ток күшінің электр тізбегі 
бөлігінің кедергісіне тәуелділік графигін сызыңдар да, қорытынды жасаңдар.
 
Сурет 5.15
9 – 3477
Все
учебники
Казахстана
на
OKULYK.KZ
*
Книга
предоставлена
исключительно
в
образовательных
целях
согласно
Приказа
Министра
образования
и
науки
Республики
Казахстан
от
17 
мая
2019 
года
№
217

130
Сурет 5.16.
 
Тізбектеп жалғау
Сурет 5.17.
 
Параллель жалғау
R
1
U
U
2
U
1
R
2
I
1
I
2
I
a
b
U
1
U
1
U
2
U
3
U
I

жүктеу/скачать 4,48 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: