1
11
• I fəsil •
Müxtəlif mühitlərdə elektrik cərəyanı
•
M
ETALLARIN MÜQAVİMƏTİNİN TEMPERATURDAN
ASILILIĞI
Araşdırmadan
məlum oldu ki, temperaturun dəyişməsi ilə metal naqilin müqavi-
məti də dəyişir:
temperatur artdıqda naqilin müqavimәti artır, temperatur azaldıqda
isә müqavimәt dә azalır.
Nә üçün metal naqili qızdırdıqda onun müqavimәti artır? Klassik elektron
nəzəriyyəsinə görə cərəyanlı metal naqili qızdırdıqda onun kristal qəfəsinin düyün
nöqtələrində yerləşən müsbət ionların rəqsi hərəkətləri intensivləşir. Nəticədə ni-
zamlı hərəkət edən sərbəst elektronların ionlarla toqquş-
malarının sayı artır – naqildəki cərəyan şiddəti azalır.
Deməli, naqili qızdırdıqda onun müqaviməti artır.
Kiçik temperatur intervalında metal naqillərin müqa-
viməti temperaturdan xətti asılıdır və bu asılılıq aşağı-
dakı
düsturla ifadə olunur (
b
):
1
∆
ә
1
∆ . (1.1)
1.2
Siz heç düşünmüsünüz: nə üçün qızdırıcılar
müqaviməti kiçik olan mis, yaxud alümi-
niumdan deyil, polad spiraldan hazırlanır?
Naqilin müqaviməti onun halından, məsə-
lən, temperaturundan asılı ola bilərmi? Nə
üçün?
Məlumdur ki, naqillərin elektrikkeçir-
mə qabiliyyəti onların elektrik müqavi-
mətindən asılıdır: müqavimət nə qə-
dər kiçikdirsə, elektrik keçiriciliyi də bir
o qədər dəfə böyükdür.
Müqavimətin naqilin temperaturundan
asılılığının yoxlanılması.
Təchizat: sabit cərəyan mənbəyi, polad
spiral,
ampermetr, spirt lampası (və ya
şam), alışqan, ştativ, açar,
birləşdirici
naqillər.
İşin gedişi:
1. Şəkildə təsvir olunduğu kimi ardıcıl
elektrik dövrəsi qurun (
a
).
2. Açarı qapayın və dövrədəki cərəyan şiddətini qeyd edin. Spirt lampasını yandırıb
cərəyanlı spiralı 1-2 dəqiqə qızdırın və cərəyan şiddətinin necə dəyişdiyini izləyin.
3. Spirt lampasını söndürün və cərəyanlı spiral soyuduqca ampermetrin göstəricisini
müşahidə edin.
Nəticəni müzakirə edin:
Cərəyanlı metal spiralı qızdırdıqda və soyutduqda dövrədə cərəyan şiddəti necə dəyişdi?
Araşdırmadan hansı nəticəyə gəldiniz?
Araşdırma
1
(a)
(b)
LAYİHƏ
12
Burada
naqilin 0° 273 temperaturundakı müqaviməti,
naqilin müəy-
yən t (T) temperaturundakı müqaviməti,
∆
temperaturlar fərqi olub naqilin son və
başlanğıc temperaturlarının fərqinə bərabərdir (
∆
ş
ğ
),
müqavi-
mətin temperatur əmsalıdır.
Müqavimәtin temperatur әmsalı әdәdi qiymәtcә naqili 1 (1K) qızdırdıqda
onun müqavimәtinin nisbi dәyişmәsinә bәrabәrdir:
∆
∆
. 1.2
Naqilin müqavimәtinin nisbi dәyişmәsi onun temperaturunun dәyişmәsindәn düz
mütәnasib asılıdır:
∆
∆ . 1.3
Təmiz metallar üçün müqavimətin temperatur əmsalı həmişə
0 olur və aşa-
ğıdakı qiymətə bərabərdir:
1
273
1
1
273
1
.
(1.1) ifadəsinə analoji olaraq metal naqilin xüsusi müqaviməti üçün də tempera-
turdan asılılıq düsturunu yazmaq olar:
1
∆
ә
1
∆ . 1.4
Metalların temperaturdan asılılığından xüsusi cihazlarda istifadə olunur, məsələn,
müqavimət termometrlərində
(
c
). Təmiz metallardan hazırlanan bu termometrlər çox
yüksək və ya çox aşağı temperaturları ölçməyə imkan verir. Məsələn, platin müqa-
vimət termometri –264°C ÷ 1064°C, mis müqavimət termometri isə –50°C ÷ 180°C
temperatur intervallarını ölçə bilir.
Yüksәk keçiriciliyә malik, elektrik müqavimәti sıfıra bәrabәr olan metal naqil
almaq mümkündürmü? Çox aşağı temperaturlarda bəzi metal naqillərin müqavi-
məti sıçrayışla sıfıra qədər azalır. Metallarda bu effekti ilk
dəfə 1911-ci ildə Niderland alimi
Kamerlinq Onnes aşkar
etmişdir. O, təcrübi olaraq müəyyən etmişdir ki, 4,15 K
temperaturda civənin müqaviməti sıçrayışla sıfıra qədər
azalır. Sonralar aparılan çoxsaylı araşdırmalar nəticəsində
bu xassə bir çox naqillərdə də aşkarlandı.
Naqilin elektrik müqavimәtinin sıfıra qәdәr azaldığı
temperatur kritik temperatur, bu temperaturdakı keçiri-
cilik isә ifratkeçiricilik adlanır (
d
).
Əgər ifratkeçirici naqildə elektrik cərəyanı yaradılarsa, o,
həmin naqildə cərəyan
mənbəyi olmadıqda belə uzun müddət qalacaqdır.
(c)
(d)
LAYİHƏ
