1.Ինչ է ոսպնյակը: Ոսպնյակների ինչ տեսակներ գիտեք:

Ոսպնյակները հիմնականում բաժանվում են երկու մեծ խմբի՝ կախված դրանց ձևից և լույսի ճառագայթների վրա ազդեցությունից․

1. Դրական (կոնվեքս) ոսպնյակներ

• Այս ոսպնյակները կենտրոնում ավելի հաստ են, քան եզրերում։
• Կենտրոնացնում են լույսի ճառագայթները (հավաքող ոսպնյակներ)։
• Օգտագործվում են՝ հեռատեսության ակնոցներում, խոշորացույցներում, տեսախցիկներում, միկրոսկոպներում։

Տեսակներ՝

• Երկկողմանի ուռուցիկ (երկու կողմն էլ ուռուցիկ)
• Հարթ-ուռուցիկ (մի կողմը հարթ, մյուսը՝ ուռուցիկ)
• Ընկույզաձև (մի կողմը ավելի շատ ուռուցիկ, մյուսը՝ քիչ)

2. Որ ուղիղն են անվանում ոսպնյակի գլխավոր օպտիկական առանցք:

Ոսպնյակի գլխավոր օպտիկական առանցք են անվանում այն ուղիղը, որը անցնում է ոսպնյակի երկու կենտրոնների (կորության կենտրոնների) կամ՝ առավել պարզ՝ օպտիկական կենտրոնով և երկու կոր մակերեսների կենտրոններով։

Պարզ ձևակերպմամբ․

👉 Գլխավոր օպտիկական առանցքը ուղիղ գիծ է, որը անցնում է ոսպնյակի միջով և ուղղված է այնպես, որ սիմետրիկ է ոսպնյակի կառուցվածքի նկատմամբ։

3. Որ ոսպնյակներն են կոչվում ուռուցիկ. և որ ոսպնյակները՝ գոգավոր:

Ուռուցիկ (կոնվեքս) ոսպնյակներ — այն ոսպնյակներն են, որոնք
կենտրոնում ավելի հաստ են, քան եզրերում։
Այս ոսպնյակները հավաքում են լույսի ճառագայթները՝ բերելով դրանք մեկ կետի (կենտրոնացնում են)։

📌 Օրինակ՝ օգտագործվում են՝

• հեռատեսության ակնոցներում,
• խոշորացույցներում,
• միկրոսկոպներում։

---

🔹 Գոգավոր (կոնկավ) ոսպնյակներ — այն ոսպնյակներն են, որոնք
եզրերում ավելի հաստ են, քան կենտրոնում։
Այս ոսպնյակները ցրում են լույսի ճառագայթները՝ շեղելով դրանք տարբեր ուղղություններով։

📌 Օրինակ՝ օգտագործվում են՝

• կարճատեսության ակնոցներում,
• որոշ լազերային և օպտիկական սարքերում։

4. Ինչ է բարկ ոսպնյակը: Որ կետն են անվանում ոսպնյակի օպտիկական կենտրոն: Ինչ հատկությամբ է այն օժտված:

Բարկ ոսպնյակ են անվանում ուռուցիկ (կոնվեքս) ոսպնյակը, քանի որ այն բարկացնում է լույսի ճառագայթները, այսինքն՝ կենտրոնացնում է ճառագայթները մի կետի վրա։
Այդ պատճառով այն երբեմն անվանում են նաև հավաքող ոսպնյակ։

📌 Օրինակ՝ եթե արևի լույսն անցկացնել բարկ ոսպնյակի միջով, այն կարող է հավաքել լույսը մի կետի ու նույնիսկ այրել թուղթը։

---

🔹 Ո՞ր կետն է կոչվում ոսպնյակի օպտիկական կենտրոն

Օպտիկական կենտրոնը ոսպնյակի այն կենտրոնական կետն է, որը գտնվում է ոսպնյակի ներսում՝
երկու կոր մակերեսների միջև (մոտավորապես միջինում)։

5. Ինչով են իրարից տարբերվում հավաքող և ցրող ոսպնյակները:

Ուռուցիկ (հավաքող) ոսպնյակը կենտրոնացնում է լույսը → 🔥 կարող է նույնիսկ այրել թուղթ։

Գոգավոր (ցրող) ոսպնյակը տարածում է լույսը տարբեր կողմեր։

6. Որ կետն է կոչվում հավաքող ոսպնյակի կիզակետ: Իսկ ցրող ոսպնյակի կեղծ կիզակետ?

Հավաքող (ուռուցիկ) ոսպնյակի կիզակետը (ֆոկուսային կետ) այն իրական կետն է, որտեղ
զուգահեռ ընկնող լույսի ճառագայթները՝
անցնելով ոսպնյակի միջով, հավաքվում են մի կետի վրա։

📌 Այս կետը գտնվում է գլխավոր օպտիկական առանցքի վրա, որոշակի հեռավորությամբ՝
ոսպնյակի կենտրոնից։

Սա է իրական կիզակետը, որովհետև ճառագայթները իրականում անցնում են այդ կետով։

7. Ինչ է ոսպնյակի կիզակետային հեռավորությունը: Ինչով են տարբերվում հավաքող և ցրող ոսպնյակների կիզակետային հեռավորությունները:

Հավաքող ոսպնյակում՝
լույսի ճառագայթները իրականում հավաքվում են,
այնպես որ կիզակետային հեռավորությունը լինում է դրական։

🔹 Ցրող ոսպնյակում՝
ճառագայթները ցրվում են, և միայն նրանց երկարացումները են հատվում երևակայական կետում։
Այդ պատճառով կիզակետային հեռավորությունը լինում է բացասական։

8. Որ մեծությունն է կոչվում ոսպնյակի օպտիկական ուժ: Ինչ միավորով է այն արտահայտվում, և ինչպես է արտահայտվում այդ միավորը:

Ոսպնյակի օպտիկական ուժը այն ֆիզիկական մեծությունն է,
որն արտահայտում է՝ ** որքան ուժեղ է ոսպնյակը շեղում լույսի ճառագայթները**։

Այն համեմատ inversely է կապված կիզակետային հեռավորության հետ։

---

📌 Օպտիկական ուժի բանաձևը`

D=1f\boxed{D = \frac{1}{f}}D=f1​​

📍 Որտեղ՝

• DDD — ոսպնյակի օպտիկական ուժը
• fff — կիզակետային հեռավորությունը մետրերով (մ)

Կարևոր է՝ fff-ը միշտ չափում ենք մետրերով, ոչ թե սանտիմետրերով։

9. Առարկայի բարձրությունը 70 սմ է, իսկ նրա պատկերի բարձրությունը 52 սմ: Որքա՞ն է ոսպնյակի գծային խոշորացումը:

Ոսպնյակի գծային խոշորացումը ≈ 0.74

🔹 Քանի որ K<1K < 1K<1, նշանակում է՝
պատկերը փոքրացված է՝ համեմատած առարկայի հետ։

Ցանկանո՞ւմ ես հիմա խնդիրներ՝ մեծացված պատկերով, կամ տես՝ ինչպես է խոշորացումը կապված տարածական հեռավորությունների հետ։

10.Որքա՞ն է 0.8 մետր բարձրությամբ առարկայի պատկերի բարձրությունը, եթե ոսպնյակի գծային խոշորացումը 2.5 է: Պատասխանը գրել տասնորդականի ճշտությամբ:

Ինչ է լույսը ըստ Նյուտոնի և ըստ Հյուգենսի:

2.Որ լուսատու մարմինն են անվանում լույսի կետային աղբյուր:

3.Լույսի ինչ բնական և արհեստական  աղբյուրներ գիտեք:

4.Որն է Արեգակի և Լուսնի լուսարձակման տարբերությունը:

5.Ինչ է լույսի ճառագայթը:

6.Ինչպես է տարածվում լույսը համասեռ միջավայրում:

7. Որ լույսն է կոչվում անդրադարձած:

8. անկյունն է կոչվում անկման անկյուն. և որը անդրադարձման անկյուն:

9. Ձևակերպեք լույսի անդրադարձման օրենքը:

Հարցեր՝ 

1. Ի՞նչ է լույսը։
2. ույսը էներգիայի տիպ է, որն տարածվում է ծածկող միջավայրով՝ հաճախ հաճախ որպես էլեկտրամագնիսական ալիքներ: Լույսը տեսանելի է մարդու աչքերով միայն որոշակի ալիքների երկարության դեպքում՝ մոտ 400-ից 700 նանոմետր (nm) միջակայքում: Դա նշանակում է, որ լույսը, որը մենք տեսնում ենք, բաղկացած է տարբեր գույներից՝ վիոլետից կարմիր, որոնք տարբեր ալիքների երկարություն ունեն:
3.  Ինչ է լույսը ըստ Նյուտոնի և ըստ Հյուգենսի:
4. Լույսի բնույթը ներկայացնելու համար Նյուտոնը և Հյուգենսը առաջարկել են երկու տարբեր տեսություններ:
   1. Նյուտոնի տեսություն (Մասնիկային տեսություն):
   Իր տեսության մեջ, որը հայտնի է որպես մասնիկային տեսություն, Իսակ Նյուտոնը պնդում էր, որ լույսը կազմված է շատ փոքր, բայց բարձր էներգիայով մասնիկներից, որոնք կոչվում են ֆոտոններ: Նա ենթադրեց, որ այս մասնիկները շարժվում են ուղիղ գծերով՝ ներգրավված լինելով միջավայրի հետ փոխազդեցությունների մեջ: Նյուտոնը բացատրում էր լույսի արտացոլման, բեկման և վարակման երևույթները մասնիկների փոխազդեցությունների միջոցով:
   Այս տեսության համաձայն, երբ լույսի ֆոտոնները անցնում են տարբեր նյութերի միջով, դրանք փոխում են իրենց արագությունը, ինչը բացատրում է բեկման երևույթը:
   Լույսը, ըստ Նյուտոնի, կարճատև մասնիկներ են, որոնք շարժվում են մեծ արագությամբ:
   2. Հյուգենսի տեսություն (Ալիքի տեսություն):
   Երբ Հյուգենսը ներկայացրեց իր տեսությունը, նա պնդեց, որ լույսը պետք է դիտվի որպես ալիք, ոչ թե մասնիկ: Նրա ալիքի տեսության համաձայն՝ լույսը տարածվում է որպես մերկ ալիքներ, որոնք ունեն միևնույն ժամանակ ինչպես հաճախականություն, այնպես էլ երկարություն:
   Այս տեսության հիմքում դրված է Հյուգենսի՝ ալիքների առաջացման և տարածման մասին գաղափարը: Նա ենթադրում էր, որ յուրաքանչյուր միավոր լույսը կարող է լինել ալիք՝ սկսելով արձագանքել նոր նյութում կամ միջավայրում:
   Լույսի բեկումը և արտացոլումը Հյուգենսը բացատրում էր ալիքների խոչընդոտմամբ և փոխհարաբերությամբ, որտեղ ալիքի բոլոր կետերը ենթադրում էին ֆիզիկական միջավայրում ալիքների փոփոխություն:
   Համեմատություն:
   Նյուտոնի մասնիկային տեսությունը լույսը դիտում է որպես մեկուսացված մասունքներ, որոնք տեղափոխում են էներգիա:
   Հյուգենսի ալիքի տեսությունը լույսը դիտում է որպես ճառագայթների խումբ, որոնք տարածվում են տարբեր միջավայրերում:
5. Որ լուսատու մարմինն են անվանում լույսի կետային աղբյուր:
6. Լույսի կետային աղբյուր կոչվում է այն լուսատու մարմինը, որը չի ունենում տարածք, որով կարելի է չափել նրա չափերը, այլ նրա լույսը համարվում է տարածվող մի կետից: Կետային աղբյուրի լույսը տարածվում է բոլոր ուղղություններով և հանդիսանում է մեկ կետից ելնող լույսի ճառագայթների համակարգ:
7. .Լույսի ինչ բնական և արհեստական  աղբյուրներ գիտեք:
8. Բնական լույսի աղբյուրներ
   Արևը
   Արևը մեր մոլորակի հիմնական բնական լույսի աղբյուրն է: Այն արտադրում է մեծ քանակությամբ էներգիա՝ հիմնականում տեսանելի լույսի տեսքով, բայց նաև ուլտրամանուշակագույն (UV) և ինֆրակարմիր (IR) ճառագայթներ:
   Աստղեր
   Բացի Արևից, աստղերը, այդ թվում նաև Լուսինն ու այլ աստղեր, էլեկտրամագնիսական ճառագայթներ են արտազատում, որոնք տարբեր տեսակներով (տեսանելի լույս, ինֆրակարմիր, ուլտրամանուշակագույն) հասնում են Երկիր:
9. Որն է Արեգակի և Լուսնի լուսարձակման տարբերությունը:
10. Արեգակը՝ լույսի սկզբնական աղբյուր
    Արեգակը ինքնուրույն լույս է արտադրում՝ կատարյալ ֆիզիկական պրոցեսների՝ միջուկային միաձուլման (հիդրոժրած գազերի միացում՝ առաջացնելով էներգիա) միջոցով։ Այս գործընթացը տեղի է ունենում Արեգակի կենտրոնում, որտեղ բարձր ջերմաստիճանն ու ճնշումը ստեղծում են իրավիճակ, որում միջուկները միաձուլվում են, արտադրելով մեծ քանակությամբ էներգիա։ Այս էներգիան տարածվում է որպես տարբեր տեսակի էլեկտրամագնիսական ճառագայթներ, ներառյալ տեսանելի լույսը, որը մենք տեսնում ենք որպես Արեգակի լույս։
11. Ինչ է լույսի ճառագայթը:
12. Լույսի ճառագայթը՝ դա լույսի տարածման ուղիղ գիծը, որը ցույց է տալիս այն ուղին, որով լույսը շարժվում է որոշակի միջավայրում (օրինակ՝ օդ, ջուր, ապակու միջով և այլն): Լույսը, ինչպես էլեկտրամագնիսական ալիք, տարածվում է տարբեր միջավայրերում և կարող է հետևել ուղիղ գծով, երբ այն չի բախվում որևէ խոչընդոտի կամ դրա տարածման մեջ չկա փոփոխություն:
    Կան մի քանի կարևոր դրույթներ լույսի ճառագայթի մասին.
    Ուղիղ գիծ: Լույսի ճառագայթը տարածվում է ուղղակիորեն, քանի դեռ այն չի բախվում որևէ նյութի կամ միջավայրի փոխպատվաստման։
13. Ինչպես է տարածվում լույսը համասեռ միջավայրում:
14. Լույսը համասեռ միջավայրում (այդինքն՝ միջավայր, որտեղ բոլոր հատկությունները, ինչպիսիք են խտությունը, շառավիղը և այլն, միատեսակ են) տարածվում է ուղիղ գծերով՝ առանձին միավորներ՝ ֆոտոններով: Երբ լույսը տարածվում է համասեռ միջավայրում, այն չի փոխում իր արագությունը կամ ուղղությունը, քանի դեռ չի հանդիպում որևէ խոչընդոտի կամ փոխհարաբերություն չի ունենում այդ միջավայրի հետ:
15. Որ լույսն է կոչվում անդրադարձած
16. Անդրադարձած լույսը կոչվում է այն լույսը, որը մեկ այլ մակերևույթից կամ նյութից վերադարձնում է իր նախնական ուղղությունը: Երբ լույսի ճառագայթը բախվում է որևէ նյութի կամ մակերևույթի (օրինակ՝ դուռ, հայելիներ, ջուր, ապակիներ), այն չի անցնում շարունակաբար այդ նյութի միջով, այլ անդրադառնում է դեպի այն կողմ, որտեղից եկել էր:
17. անկյունն է կոչվում անկման անկյուն. և որը անդրադարձման անկյուն:
18. Անկման անկյուն և անդրադարձման անկյուն՝ դա երկու կարևոր անկյուններն են, որոնք վերաբերում են լույսի անդրադարձման երևույթին։ Դրանք բնորոշում են լույսի ճառագայթի և մակերևույթի միջև ձևավորված անկյունները։
19. Ձևակերպեք լույսի անդրադարձման օրենքը:

Արևոտ օրը 4.5 մ բարձրություն ունեցող եղևնին գցում է 1.25 մ երկարությամբ ստվեր, իսկ կեչին՝ 2.5 մ երկարությամբ ստվեր:

Ինչի՞ է հավասար կեչու բարձրությունը:

Պատասխանը գրել մետրերով՝ տասնորդական թվի ճշտությամբ:

Նրա մոտ գտնվող ծառի ստվերի երկարությունը 4 անգամ գերազանցում է խողովակի բարձրությանը:

Որքա՞ն է ծառի բարձրությունը:

Լույսը ընկնելով մարդու աչքի մեջ առաջացնում է տեսողական զգացողություն, որի հետևանքով մենք տեսնում ենք լույսի աղբյուրը և բոլոր այն մարմիններն ու մակերևույթները, որոնք անդրադարձնում են իրենց վրա ընկնող լուսային ճառագայթները: Լավ անդրադարձնող մակերևույթ է հայելին: 

Այն կարող է անդրադարձնել լուսային էներգիայի մոտ 90%-ը:

Լույսի անդրադարձումը ենթարկվում է որոշակի օրենքի, որը հայտնագործել է Հին Հունաստանի գիտնական Էվկլիդեսը:

 Այս օրենքը սահմանելու համար հարմար է օգտվել օպտիկական սկավառակ կոչվող սարքից:

Օպտիկական սկավառակում լույսի աղբյուր է ծառայում փոքրիկ լամպը, որը գտնվում է շարժական լուսարարի ներսում:

Լուսարարից դուրս եկող լույսի նեղ փունջը՝ AO լույսի ճառագայթը, տարածվում է սկավառակի մակերևույթին և նրա մասնիկների կողմից ցրվելով դառնում է տեսանելի:

Սկավառակի կենտրոնում տեղադրված հարթ հայելուց AO ճառագայթը անդրադառնում է և սկավառակի վրա առաջացնում OBանդրադարձած ճառագայթ:

Ստացված պատկերը վկայում է այն մասին, որ AO ճառագայթը, հայելու հարթությանը տարված OC ուղղահայացը և OB անդրադարձած ճառագայթը գտնվում են միևնույն՝անկման հարթության մեջ:

  Ընկնող ճառագայթի և անդրադարձնող մակերևույթին տարված ուղղահայացի միջև կազմած անկյունը կոչվում է անկման անկյուն՝ α (ալֆա):

Անդրադարձած ճառագայթի և անդրադարձնող մակերևույթին տարված ուղղահայացի միջև կազմած անկյունը կոչվում է անդրադարձման անկյուն՝  ՝γ (գամմա):Տեղափոխելով լույսի աղբյուրը սկավառակի եզրով կարող ենք համոզվել.

Անդրադարձած ճառագայթն ընկած է անկման հարթության վրա, ընդ որում անկման անկյունը հավասար է անդրադարձման անկյանը՝ α=γ : 

Փորձնական տվյալների վրա հիմնված այս օրենքը կոչվում է անդրադարձման օրենք:

Նկատենք նաև, որ եթե փորձում լույսի ճառագայթը ընկնի անդրադարձնող մակերևույթի վրա BO ուղղությամբ, ապա անդրադառնալուց հետո այն կանցնի OA ուղղությամբ: Այս հատկությունը կոչվում է լուսային ճառագայթների շրջելիություն:

Հարթ հայելի:

Առօրյա կյանքում մեծ կիրառություն ունեն հարթ, անդրադարձնող մակերևույթները, որոնց անվանում ենք հարթ հայելի:

Երբ առարկան գտնվում է հայելու առաջ, ապա թվում է, թե հայելու հետևում նույնպիսի առարկա է գտնվում: Այն ինչ մենք տեսնում ենք հայելում, կոչվում է առարկայի պատկեր: 

Հասկանալու համար, թե ինչպես է առաջանում առարկայի պատկերը հարթ հայելիում, հետևենք հայելու դիմաց տեղադրված S լույսի կետային աղբյուրից դուրս եկող SO1 և SO2 ճառագայթներին: Այդ ճառագայթները հասնելով հարթ հայելուն՝ նրանից կանդրադառնան համաձայն անդրադարձման օրենքի, այսինքն նույն անկյան տակ, ինչ անկյան տակ որ ընկնում է հարթ հայելու վրա:

Անդրադարձումից հետո ճառագայթները տարամիտող փնջով ընկնում են դիտողի աչքի մեջ: Դիտորդը լույսի աղբյուրը կտեսնի այն կետում, որ կետում կհատվեն այդ տարամիտող ճառագայթների մտովի շարունակությունները (կետագծերով նշված), այսինքն S1 կետում:

Այդ կետն էլ՝ S1-ը, հենց S կետային աղբյուրի պատկերն է հարթ հայելում:

S1 պատկերը կոչվում է կեղծ, քանի որ ստացվում է ոչ թե լույսի իրական ճառագայթների այլ դրանց երևակայական շարունակությունների հատումից:

Այսպիսով, հարթ հայելում պատկերը միշտ կեղծ է լինում: 

Օգտվելով եռանկյունների հավասարության հայտանիշներից կարելի է ապացուցել, որ S1O=SO

Սա նշանակում է. հարթ հայելում պատկերն նրանից գտնվում է նույն հեռավորության վրա, ինչ հեռավորության վրա նրա դիմաց գտնվում է լույսի աղբյուր:

Կատարելով փորձ հարթ թափանցիք ապակու, վառվող և հանգած մոմերով: Փորձով կարելի է համոզվել, որ վառվող մոմի պատկերը այդ՝ մասամբ անդրադարձնող ապակու մյուս կողմում կեղծ է, քանի որ, եթե պատկերի երևացող բոցի վրա թղթի կտոր պահենք այն չի այրվի:

Կատարելով համապատասխան չափումներ քանոնով կարելի է համոզվել, որ վառվող մոմը և նրա կեղծ պատկերը ապակուց գտնվում են նույն հեռավորության վրա:

Փորձը ցույց է տալիս նաև, որ մոմի պատկերի բարձրությունը հավասար է իրական մոմի բարձրությանը;

Արդյունքները ամփոփելով կարելի ասել, որ հարթ հայելում առարկաների պատկերները միշտ լինում են.

Ուշադրություն

1. կեղծ

2. ուղիղ (չշրջված)

3. չափերով հավասար առարկայի

4. հայելուց նույն հեռավորության վրա, ինչ հեռավորության վրա նրա դիմաց տեղադրված  է առարկան:

Լույսը շատ կարևոր դեր է կատարում մարդու կյանքում:

Լույսի շնորհիվ մենք կարողանում ենք ճանաչել մեզ շրջապատող աշխարհը:

Լույսն է, որ Արեգակից Երկիր հասնելով մեր մոլորակի վրա կյանքի գոյության համար անհրաժեշտ պայմանններ է ստեղծում:

Իսկ ի՞նչ է լույսը:

Լույսի բնույթի վերաբերյալ առաջին գիտական տեսությունը ստեղծել է Իսահակ Նյուտոնը 17-րդ դարում:

Ըստ Նյուտոնի.

Լույսը կազմված է փոքրիկ մասնիկներից՝ կորպուսկուլներից, որոնք լուսատու մարմինը առաքում է բոլոր ուղղություններով՝ ճառագայթների երկայնքով:

Գրեթե միաժամանակ, հոլանդացի գիտնական Քրիստիան Հյուգենսը առաջարկել է լույսի ալիքային տեսությունը:

Ըստ Հյուգենսի.

Լույսը առաձգական ալիք է՝ լույսի աղբյուրից հեռացող համակենտրոն գնդոլորտների տեսքով:

Վակումում լույսի տարածումը հերքեց լույսի՝ առաձգական ալիք լինելը: Սակայն 19-րդ դարի երկրորդ կեսին, էլեկտրամագնիսական ալիքների փորձնական ստացումը, լույսի և էլետրամագնիսական ալիքների արագության համընկնելը, թույլ տվեց Մաքսվելին և Հերցին իրենց աշխատություններում հաստատել լույսի ալիքային բնույթը և լույսը նույնացնել էլետրամագնիսական ալիքի հետ:

Լույս կամ տեսանելի ճառագայթում են անվանում 400−800ՏՀց (1ՏՀց=1012 Հց) հաճախության էլեկտրամագնիսական ալիքները, որոնք մարդու մոտ կարող են առաջացնել տեսողական զգայություններ:

Տարբեր հաճախությունների ճառագայթումները մարդու մոտ տարբեր գույների զգայություններ են առաջացնում՝ սկսած կարմիրից՝ 400−480 ՏՀց, մինչև մանուշակագույն՝ 670−800ՏՀց:

Հետագայում Ալբերտ Այնշտայնը՝ ֆոտոէֆեկտի երևույթը բացատրելիս, նորից անդրադարձավ լույսի մասնիկային բնույթին և ցույց տվեց, որ

ճառագայթելիս և կլանվելիս, լույսը իրենից ներկայացնում է լուսային մասնիկների՝ ֆոտոնների հոսք:

Այսպիսով լույսն ունի հատկությունների երկակիություն:

Սակայն անկախ այն բանից, թե ինչ բնույթ ունի լույսը՝ մասնիկների հոսք է, թե էլեկտրամագնիսական ալիք, այն ներկայացվում է որպես ճառագայթներ, որոնք սկսվում են լուսատու մարմնից և տարածվում բոլոր ուղղություններով՝ ցույց տալով լուսային էներգիայի տարածման ուղղությունը:

Տեսանելի տիրույթում ճառագայթող մարմնին անվանում են լույսի աղբյուր:

Եթե լույսի աղբյուրի չափերը շատ փոքր են մինչև լուսավորվող մարմին ընկած հեռավորության համեմատ, ապա այն անվանում են լույսի կետային աղբյուր: 

Լույսի աղբյուրները բաժանվում են նաև բնական և արհեստական աղբյուրների:

Լույսի բնական աղբյուրներն են՝ Արեգակը, աստղերը, կայծակը, լուսատիտիկը և այլն:

Լույսի արհեստական աղբյուրներն են՝ ջերմային աղբյուրները (շիկացման լամպ, գազայրիչի բոց, մոմի լույս և այլն) և ոչ ջերմային աղբյուրները (ցերեկային լույսի լամպ, լուսադիոդ, լազեր, հեռուստացույցի կամ համակարգչի էկրան):

Լույսի աղբյուր կարող են լինել ոչ միայն լուսատու մարմինները, այլև այն մարմինները, որոնք անրադարձնում են իրենց վրա ընկած լույսը բոլոր ուղղություններով, դարռնալով տեսանելի:

Այդպիսի աղբյուրներ են՝ Լուսինը, մոլորակները և մեր շուրջը գտնվող բոլոր տեսանելի առարկաները:

Լույսի տարածումը համասեռ միջավայրում:

Ֆիզիկայի այն բաժինը, որն ուսումնասիրում է լույսի հետ կապված երևույթները, կոչվում է օպտիկա:

Օպտիկայի այն բաժինը, որն ուսումնասիրում է լուսային ճառագայթների տարածման օրինաչափությունները՝ հաշվի չառնելոով նրանց ալիքային հատկությունները, կոչվում է երկրաչափական օպտիկա: 

Երկրաչափական օպտիկայի օրենքներից մի քանիսը հայտնագործվել է լույսի բնույթը պարզելուց շատ առաջ:

Այդպիսի օրենքներից է՝ լույսի ուղղագիծ տարածման օրենքը, որը ձևակերպել է հույն գիտնական Էվկլիդեսը՝ մ. թ. ա. երրորդ դարում:

Համասեռ, թափանցիկ միջավայրում լույսն ուղղագիծ է տարածվում:

Դրանում կարելի է համոզվել փորձերի օգնությամբ, որոնք հարմար է կատարել լազերային ցուցափայտի արձակած ճառագայթով: Այս կերպ կարող ենք տեսնել, որ ապակե անոթի մեջ լցված ջրում՝ համասեռ, թափանցիկ միջավայրում, լազերային ճառագայթը տարածվում է ուղիղ գծով:

Լույսի ուղղագիծ տարածման հետևանք են հստակ ստվերները, որոնք ընկնում են անթափանց մարմիններից, երբ դրանք լուսավորվում են լույսի կետային աղբյուրից:

Օրինակ՝ եթե կետային լույսի աղբյուրի և էկրանի միջև անթափանց գունդ տեղադրենք, ապա էկրանի վրա մուգ շրջանի տեսքով ստվեր կհայտնվի:

Ստվերն այն տեղն է, որտեղ չի ընկնում լույսի աղբյուրի լույսը:

Եթե լույսի կետային աղբյուրի փոխարեն օգտագործվի ավելի մեծ չափեր ունեցող աղբյուր՝ լամպ, ապա հստակ ստվերի փոխարեն լուսավորված ֆոնին կստանանք ստվեր և կիսաստվեր:

Դա ոչ միայն չի հակասում, այլ, ևս մեկ անգամ հաստատում է լույսի ուղղագիծ տարածման օրենքը:

Առաջին մակարդակ

Ձևակերպել Ջոուլ-Լենցի օրենքը։

Գրի՛ր Ջոուլ-Լենցի օրենքի մաթեմատիկական արտահայտությունը:

Ինչպե՞ս է արտահայտվում էլեկտրական հոսանքի աշխատանքի բանաձևը:

Ինչպիսի՞ միավորներով է չափվում աշխատանքը:

Ինչպե՞ս է արտահայտվում հոսանքի հզորության բանաձևը:

Ի՞նչ միավորներով է չափվում հզորությունը:

Ո՞ր հոսանքն ունի ավելի մեծ հզորություն՝ 220 Վ լարման տակ գործող 5 Ա հոսանքը, թե՞ 110 Վ լարման տակ գործող 10 Ա հոսանքը:

Երկրորդ մակարդակ

1․Ի՞նչ ջերմաքանակ կանջատվի 100 վ-ում 25 Օմ դիմադրություն ունեցող մետաղե պարույրում, եթե այն միացված է 120 Վ լարման ցանցին:

Q=(4.8)^2×25×100=23.04×25×100=57,600Ջ

Այսպիսով, 100 վայրկյանում արձակվող ջերմության քանակը կլինի 57,600 ջուլ (Ջ).

2․ Ջեռուցիչ տարրի դիմադրությունը 200 Օմ է, նրանով անցնող հոսանքի ուժը՝ 0.6 Ա:

Ի՞նչ ջերմաքանակ կանջատվի նրանում 10 վ-ի ընթացքում:

3․ Շղթայի տեղամասում միմյանց հաջորդաբար միացված են R₁=20 Օմ և R₂=80 Օմ դիմադրություններով ռեզիստորներ: Տեղամասի ծայրերում լարումը 200 Վ է: 2 րոպեի ընթացքում ի՞նչ ջերմաքանակ կանջատվի հաղորդիչներից յուրաքանչյուրում:

Q=(2)^2×20×120=4×20×120=9600Ջ

(2)^2×80×120=4×80×120=38,400Ջ

ռեզիստորում կանցնի 9600 ջուլ ջերմություն, ռեզիստորում կանցնի 38,400 ջուլ ջերմություն:

4․ Նույն չափերի 0.1 Օմ⋅մմ²/մ  տեսակարար դիմադրությամբ երկաթե և 1.1 Օմ⋅մմ²/մ տեսակարար դիմադրությամբ նիքրոմե հաղորդալարերը միացված են շղթային հաջորդաբար: Ինչի՞ է հավասար նույն ժամանակամիջոցում առաջին և երկրորդ հաղորդալարերում անջատված ջերմաքանակների հարաբերությունը:

5․ Էլեկտրական արդուկի 0.017 Օմ⋅մմ²/մ տեսակարար դիմադրությամբ պղնձե  սնուցող հաղորդալարի երկարությունը 2 մ է, լայնական հատույթի մակերեսը՝ 1.5մմ²։ Որքա՞ն ջերմաքանակ կանջատվի այդ հաղորդալարում 10 րոպեի ընթացքում, եթե շղթայում հոսանքի ուժը 3 Ա է:

(3)^2⋅22.67⋅600=9⋅22.67⋅600=122,010Ջ

ընթացքում պղնձե սնուցող հաղորդալարում կանցնի 122,010 ջուլ ջերմություն։

6․ Բնակարանի տաքացման համար օգտագործվող 100 Օմ դիմադրություն ունեցող էլեկտրական ջերմատաքացուցիչը  նախատեսված է 3.5 Ա հոսանքի ուժի համար: Որքա՞ն էներգիա կծախսի այդ ջերմատաքացուցիչը 5 ժամ անընդհատ աշխատելու դեպքում:

(3.5)^2⋅100⋅18,000

12.25⋅100⋅18,000=12.25⋅1,800,000=22,050,000

5 ժամ անընդհատ աշխատելու ընթացքում ջերմատաքացուցիչը կծախսի 22,050,000 ջուլ (Ջ) էներգիա:

7․ Նկուղում էլեկտրական լամպը մոռացել էին անջատել: Որքա՞ն աշխատանք էր իզուր կատարվել 10 ժամում, եթե լամպը միացված էր 127 Վ լարման ցանցին և նրանով անցնող հոսանքի ուժը 0.8 Ա էր:

127⋅0.8⋅36,000=101.6⋅36,000=3,654,000Ջ

10 ժամվա ընթացքում կատարված իզուր աշխատանքը (էլեկտրական էներգիան), երբ լամպը մնացել է միացված, հավասար է 3,654,000 ջուլ (Ջ):

8․ 30 Օմ դիմադրություն ունեցող էլեկտրական փոշեկուլը միացրեցին 120 Վ լարման ցանցին: Որքա՞ն աշխատանք կկատարի նրանում հոսանքը 8 րոպեի ընթացքում:

42×30×480=16×30×480=230400ջ

աշխատանքը, որը կկատարվի 8 րոպեի ընթացքում, հավասար կլինի 230400 ջոուլ։աշխատանքը, որը կկատարվի 8 րոպեի ընթացքում, հավասար կլինի 230400 ջոուլ։

9․ Էլեկտրական մսաղացի տեղեկագրում գրված է 127 Վ և 2.5 Ա: Որքա՞ն է նրա էլեկտրաշաժիչի հզորությունը:

127×2.5=317.5վատ

Այսպիսով, էլեկտրաշաժիչի հզորությունը 317.5 վատ է։

10․ 9 Վ լարման և 1 Ա հոսանքի ուժի դեպքում ռադիոընդունիչի մարտկոցի լիցքավորումը տևեց 1 ժամ:

Որոշե՛ք հոսանքի կատարած աշխատանքը այդ ընթացքում:

Էլեկտրական հոսանքի ազդեցությունները կարող են լինել թույլ կամ ուժեղ, ունենալ իրենց քանակական բնութագիրը:

Էլեկտրական հոսանքը քանակապես բնութագրող ֆիզիկական մեծությունը կոչվում է հոսանքի ուժ:

Հոսանքի ուժը ցույց է տալիս հողորդիչի լայնական հատույթով մեկ վայրկյանի ընթացքում անցնող լիցքի քանակը:

Եթե կամայական հավասար ժամանակներում հաղորդչի լայնական հատույթով անցնում են լիցքի նույն քանակը, ապա ադպիսի հոսանքն անվանում են հաստատուն հոսանք:

Հաստատուն հոսանքի ուժը նշանակում են I  տառով:

Հաստատուն հոսանքի ուժը դրական սկալյար մեծություն է, որը հավասար է հաղորդչի լայնական հատույթով հոսանքի ուղղությամբ t ժամանակում անցած q լիցքի հարաբերությանը այդ ժամանակին:

I=q/t (1)

Միավորների միջազգային համակարգում հոսանքի ուժի միավորը կոչվում է ամպեր(Ա), ի պատիվ ֆրանսիացի ֆիզիկոս Անդրե Ամպերի (1775-1836թ.):


Ամպերի սահմանման հիմքում ընկած է հոսանքի մագնիսական ազդեցությունը: 1Ա-ին զուգահեռ հաճախ գործածվում են 1մԱ =10−3Ա և 1մկԱ =10−6Ա  միավորները:

Հոսանքի ուժի միջոցով, եթե այն հայտնի է, կարելի է որոշել t ժամանակում հաղորդիչով անցնող լիցքի մեծությունը.

q=I⋅t (2)

(2) բանաձևը թույլ է տալիս սահմանել էլեկտրական լիցքի միավորը՝ կուլոնը (Կլ).  1Կլ=1Ա⋅1վ=1Ավ

Մեկ կուլոնն այն լիցքն է, որն անցնում է հաղորդչի լայնական հատույթով 1 վայրկյանում, երբ հոսանքի ուժը հաղորդչում  1Ա է:

Հոսանքի ուժը չափում են հատուկ սարքի՝ ամպերաչափի կամ միլիամպերաչափի միջոցով:



Ամպերաչափի պայմանական նշանն է`


Ամպերաչափն այնպես է կառուցված, որ շղթային միացնելիս, հոսանքի ուժը շղթայում գրեթե չի փոխվում: Ամպերաչափը էլեկտրական շղթային միացնելու ժամանակ անհրաժեշտ է պահպանել հետևյալ կանոնները.

Ամպերաչափը միացնում են հաջորդաբար էլեկտրական շղթայի այն բաղադրիչին, որի հոսանքի ուժը պետք է չափեն:

Ընդ որում, ոչ մի նշանակություն չունի ամպերաչափը միացվել է հետազոտվող սպառիչի աջ, թե ձախ կողմում: Հետևաբար, հոսանքի ուժը շղթայի հաջորդաբար միացված տեղամասում նույնն է:

Ամպերաչափի «+» սեղմակը անհրաժեշտ է միացնել այն հաղորդալարի հետ, որը գալիս է հոսանքի աղբյուրի դրական բևեռից, իսկ «−» նշանով սեղմակը՝ այն հաղորդալարի հետ, որը գալիս է բացասական բևեռից:


Էլեկտրական հոսանքը լիցքավորված մասնիկների ուղղորդված շարժում է, որն առաջանում է, երբ էլեկտրական դաշտի կողմից նրանց վրա ուժ է ազդում և հետևաբար աշխատանք է կատարվում: Հոսանքի աշխատանքը համեմատական է տեղափոխված լիցքի քանակին՝ q-ին, հետևաբար նրա հարաբերությունը այդ լիցք քանակին հաստատուն մեծություն է և  կարող է բնութագրել էլեկտրական դաշտը հաղորդչի ներսում: Այդ ֆիզիկական մեծությունը կոչվում է լարում և նշանակվում է U տառով:

Լարումը  ցույց է տալիս տվյալ տեղամասով 1Կլ լիցք անցնելիս էլեկտրական դաշտի կատարած աշխատանքը:

Լարումը սկալյար ֆիզիկական մեծություն է, որը հավասար է դաշտի կատարած աշխատանքի  հարաբերությանը հաղորդչով տեղափոխված լիցքի քանակին: U=A/q

Էլեկտրական լարման միավորը կոչվում է վոլտ (Վ) հոսանքի առաջին աղբյուր ստեղծող Ա. Վոլտայի պատվին:

1Վ այն լարումն է, որի դեպքում շղթայի տեղամասով 1Կլ լիցք տեղափոխելիս էլեկտրական դաշտը կատարում է 1Ջ աշխատանք:

Վոլտաչափի սեղմակները միացվում են էլեկտրական շղթայի այն կետերին, որոնց միջև անհրաժեշտ է չափել լարումը՝ չափվող տեղամասին զուգահեռ։

Վոլտաչափի «+» նշանով սեղմակն անհրաժեշտ է միացնել էլեկտրական շղթայի չափվող տեղամասի այն կետի հետ, որը միացված է հոսանքի աղբյուրի դրական բևեռին, իսկ «−» նշանով սեղմակը՝ բացասական բևեռին:



Թեմատիկ հարցեր և խնդիրներ

1․Ինչու՞ է անհրաժեշտ սահմանել հոսանքի քանակական բնութագիրը։

Հոսանքի քանակական բնութագիրը սահմանելը անհրաժեշտ է մի քանի պատճառներով, որոնք կապված են էներգիայի հաղորդման, վերահսկման և անվտանգային հարցերի հետ։ Հոսանքի քանակական բնութագիրն այնպիսի արժեքներ է պարունակում, ինչպիսիք են հոսանքի ուժը, լարումը, հզորությունը, հաճախականությունը և այլ՝ որոնք կարևոր են հետևյալ առումներով.

Հոսանքի վերահսկում և կառավարում. Հոսանքի բնութագրերը (օրինակ՝ հոսանքի ուժը և լարումը) օգնում են ճշտելու, թե որքան էներգիա է սպառվում կամ արտադրվում։ Այդպիսով, հնարավոր է ճշգրտորեն կառավարել հոսանքի ընթացքը և հարմարեցնել այն համակարգի պահանջներին։

2․ Ինչո՞վ է տարբերվում ազատ լիցքակիրների ուղղորդված շարժումը քաոսային շարժումից։

Ազատ լիցքակիրների ուղղորդված շարժումը (հոսանք) և քաոսային շարժումը տարբերանում են իրենց բնույթով և շարժման կարգուկանոնով:

Ազատ լիցքակիրների ուղղորդված շարժում:

Դիտարկման տեսանկյունից՝ այս շարժումը կատարվում է ուղղորդված և կարգավորված կերպով։ Հոսանքի դեպքում լիցքակիրները (օրինակ՝ էլեկտրոնները) շարժվում են մի կողմ՝ որոշակի ուղղությամբ, երբ նրանց վրա ազդում է արտաքին էլեկտրադաշտ։
Բառարանի տեսանկյունից՝ ուղղորդված շարժման պարագայում լիցքակիրները շարժվում են կոնկրետ ուղղությամբ՝ ի տարբերություն քաոսային շարժման, որտեղ ուղղությունը անկանոն է։

3․ Ո՞ր հոսանքն են անվանում հաստատուն։

Հաստատուն հոսանք (հանդիսանում է նաև դիֆերենցիալ հոսանք կամ միջոցով հոսանք) այն հոսանքն է, որի ուժը (հոսքի ինտենսիվությունը) ժամանակի ընթացքում չի փոխվում՝ անկախ արտաքին պայմաններից: Սա նշանակում է, որ լիցքակիրները (օրինակ՝ էլեկտրոնները) շարժվում են անդադար նույն արագությամբ և ուղղությամբ, առանց որևէ փոփոխություն ենթարկվելու։

Հաստատուն հոսանքի որոշակի նշանները են՝

4․ Սահմանել հաստատաուն հոսանքի ուժը։ Ի՞նչ է ցույց տալիս հոսանքի ուժը, և ո՞րն է նրա միավորը։

1․Ինչու՞ է անհրաժեշտ սահմանել հոսանքի քա

Լիցքի միավորը՝ կուլոնը (C), սահմանվում է որպես այն լիցքի չափ, որը անցնում է մի հոսանքի միջոցով մեկ վայրկյանում, երբ հոսանքի ուժը հավասար է մեկ ամպերի։

Ավելի կոնկրետ, կուլոնը սահմանվում է որպես այն լիցքի քանակ, որը անցնում է կայուն հոսանքի միջոցով մեկ վայրկյանում, երբ հոսանքի ուժը 1 ամպեր է։ Սա նշանակում է, որ մեկ կուլոն լիցքը հավասար է 1 ամպեր հոսքի 1 վայրկյան անցած լիցքի քանակին:

Այսպես՝

1
 
C
=
1
 
A
⋅
1
 
s

նակական բնութագիրը։

Հոսանքի քանակական բնութագիրը սահմանելը անհրաժեշտ է մի քանի պատճառներով, որոնք կապված են էներգիայի հաղորդման, վերահսկման և անվտանգային հարցերի հետ։ Հոսանքի քանակական բնութագիրն այնպիսի արժեքներ է պարունակում, ինչպիսիք են հոսանքի ուժը, լարումը, հզորությունը, հաճախականությունը և այլ՝ որոնք կարևոր են հետևյալ առումներով.

Հոսանքի վերահսկում և կառավարում. Հոսանքի բնութագրերը (օրինակ՝ հոսանքի ուժը և լարումը) օգնում են ճշտելու, թե որքան էներգիա է սպառվում կամ արտադրվում։ Այդպիսով, հնարավոր է ճշգրտորեն կառավարել հոսանքի ընթացքը և հարմարեցնել այն համակարգի պահանջներին։

Անվտանգություն. Հոսանքի չափումներն անհրաժեշտ են անվտանգությունը ապահովելու համար՝ հակառակ դեպքում կարող են առաջանալ սարքերի և համակարգերի վնասումներ՝ հետևանքով գերլարման, կարճ միացումների կամ հոսանքի ավելացման։ Հոսանքի չափման միջոցով հնարավոր է կանխել նման վնասները։

Էներգիայի արդյունավետ օգտագործում. Հոսանքի քանակային բնութագրերը թույլ են տալիս ճշգրիտ հաշվարկել էներգիայի սպառումը, որը կարևոր է տնտեսապես արդյունավետ օգտագործման համար։ Դա հատկապես կարևոր է արդյունաբերական և բնակելի ոլորտներում։

Տեխնիկական ծրագրեր և սարքավորումներ. Բազմաթիվ սարքեր ու սարքավորումներ աշխատում են հոսանքի կոնկրետ ցուցանիշներով, ուստի հոսանքի քանակական բնութագրերի սահմանումը կարևոր է այս սարքերի աշխատանքի ճիշտ ձևավորման և արդյունավետության համար։

Պարամետրերի համապատասխանություն. Հոսանքի բնութագրերը պետք է համապատասխանեն բազում տեխնիկական ստանդարտների և նորմերին, որպեսզի ապահովվի համակարգի երկարաժամկետ ծառայության առանց խափանումների։

Ամփոփելով՝ հոսանքի քանակական բնութագրերը կարևոր են համակարգի արդյունավետ աշխատանքի, անվտանգության, էներգիայի ճիշտ հաշվարկման և տեխնիկական պահանջների պահպանման համար։



Вы сказали:
2․ Ինչո՞վ է տարբերվում ազատ լիցքակիրների ուղղորդված շարժումը քաոսային շարժումից։
ChatGPT сказал:
Ազատ լիցքակիրների ուղղորդված շարժումը (հոսանք) և քաոսային շարժումը տարբերանում են իրենց բնույթով և շարժման կարգուկանոնով:

Ազատ լիցքակիրների ուղղորդված շարժում:

Դիտարկման տեսանկյունից՝ այս շարժումը կատարվում է ուղղորդված և կարգավորված կերպով։ Հոսանքի դեպքում լիցքակիրները (օրինակ՝ էլեկտրոնները) շարժվում են մի կողմ՝ որոշակի ուղղությամբ, երբ նրանց վրա ազդում է արտաքին էլեկտրադաշտ։
Բառարանի տեսանկյունից՝ ուղղորդված շարժման պարագայում լիցքակիրները շարժվում են կոնկրետ ուղղությամբ՝ ի տարբերություն քաոսային շարժման, որտեղ ուղղությունը անկանոն է։
Սպառումը և աշխատանքի իրականացման համար՝ այս շարժումը օգտագործվում է բազմաթիվ տեխնիկական սարքերի աշխատանքում (օրինակ՝ էլեկտրական հոսանքի փոխանցում մետաղական մալուխներով կամ այլ նյութերով), որտեղ լիցքակիրների ուղիղ շարժումը կարևոր է աշխատանքը ճիշտ և արդյունավետ կատարելու համար։
Քաոսային շարժում:

Դիտարկման տեսանկյունից՝ քաոսային շարժումը որոշակի անկանոնություն ունի։ Լիցքակիրները շարժվում են աննկատելի և անկանոն ուղղություններով՝ առանց էական կարգուկանոնների։ Քաոսային շարժման դեպքում լիցքակիրների դիրքերն ու արագությունները միմյանցից աննկատելի տարբերություններ ունեն։
Բառարանի տեսանկյունից՝ քաոսային շարժումը բնութագրվում է անհուսալիությամբ, որտեղ դժվար է կանխատեսել շարժման հաջորդ դիրքը կամ ուղղությունը։
Մեխանիկական բացատրություն՝ այդպիսի շարժումը հաճախ դիտարկվում է այնպիսի համակարգերում, որտեղ չկա բավարար վերահսկողություն կամ այն տեղի է ունենում բարդ համակարգերի պայմաններում, որտեղ փոքր փոփոխությունները կարող են առաջացնել մեծ հետևանքներ։
Կիրառական տարբերությունները:

Ազատ լիցքակիրների ուղղորդված շարժումը պետք է լինի անկայունության մեջ՝ միտված էներգիայի արդյունավետ օգտագործմանը, իսկ քաոսային շարժումը հատկապես նկատելի է բնական երևույթներում կամ բարդ համակարգերում, որտեղ անկանոնության պատճառով դժվար է ձեռք բերել էներգիայի արդյունավետ անցում:
Համառոտ տարբերություն:

Ուղղորդված շարժում՝ լիցքակիրները շարժվում են որոշակի ուղղությամբ՝ արտաքին ուժերի ազդեցության տակ։
Քաոսային շարժում՝ շարժումը անկանոն է, որտեղ շարժման ուղղությունները և արագությունները չեն ենթարկվում հստակ կանոնների։


Вы сказали:
3․ Ո՞ր հոսանքն են անվանում հաստատուն։
ChatGPT сказал:
Հաստատուն հոսանք (հանդիսանում է նաև դիֆերենցիալ հոսանք կամ միջոցով հոսանք) այն հոսանքն է, որի ուժը (հոսքի ինտենսիվությունը) ժամանակի ընթացքում չի փոխվում՝ անկախ արտաքին պայմաններից: Սա նշանակում է, որ լիցքակիրները (օրինակ՝ էլեկտրոնները) շարժվում են անդադար նույն արագությամբ և ուղղությամբ, առանց որևէ փոփոխություն ենթարկվելու։

Հաստատուն հոսանքի որոշակի նշանները են՝

Հոսանքի ուժը ثابت է՝ ժամանակի ընթացքում չի փոխվում: Օրինակ, եթե մի circuit-ում միացված է լարանը և այն աշխատում է հաստատուն հոսանքով, ապա հոսանքի ուժը մնում է մշտապես նույնը։
Մշտական ուղղություն՝ այս դեպքում լիցքակիրները շարժվում են դեպի որոշակի ուղղություն, որը պայմանավորված է արտաքին էլեկտրադաշտի կողմից։
Հայտնի օրինակներ՝
Դիոդային հոսանք՝ երբ լարնակը միացված է ուղղահայաց լարելու առումով։
Հաստատուն լարային հոսանքները համակարգերում, որտեղ հոսանքը մնում է միշտ նույն։
Այս տեսակը հոսանքին բնորոշ է այն, որ դրա ինտենսիվությունը և լարման փոփոխությունները բացակայում են կամ այնքան փոքր են, որ կարելի է համարել գրեթե անտեսանելի։



:
Սահմանել հաստատաուն հոսանքի ուժը։ Ի՞նչ է ցույց տալիս հոսանքի ուժը, և ո՞րն է նրա միավորը։





Սահմանել հաստատաուն հոսանքի ուժը։ Ի՞նչ է ցույց տալիս հոսանքի ուժը, և ո՞րն է նրա միավորը։

Հաստատուն հոսանքի ուժը (հոսքի ինտենսիվությունը) այն չափն է, որն արտահայտում է այն լիցքերի քանակը, որոնք անցնում են միացման հատակով միավոր ժամանակահատվածում։ Այլ կերպ ասած, հաստատուն հոսանքի ուժը ցույց է տալիս, թե որքան շատ լիցքակիրներ (например՝ էլեկտրոններ) են անցնում կոնկրետ տարածք յուրաքանչյուր վայրկյան։

Հոսանքի ուժը կարող է սահմանվել հետևյալ բանաձևով.

I
=
Q
t
I=
t
Q


որտեղ՝

I
I՝ հոսանքի ուժը (հոսքի ինտենսիվությունը),
Q
Q՝ անցած լիցքի չափը (քանակը),
t
t՝ ժամանակը, որի ընթացքում լիցքակիրները անցնում են տվյալ տարածքը։
Հոսանքի ուժը ցույց է տալիս այն, թե որքան լիցք է անցնում կոնկրետ հատվածով յուրաքանչյուր վայրկյան։ Հոսանքի ուժը որոշում է, թե որքան էներգիա կամ աշխատանք է կատարվում մեկ որոշակի ժամանակահատվածում։

Հոսանքի ուժի միավորը ՍԻ համակարգում է ամպեր (A), որը հավասար է մեկ կուլոն լիցքի

5․ Ինչպե՞ս է սահմանվում լիցքի միավորը՝ կուլոնը։

6․ Ո՞ր սարքն են անվանում ամպերաչափ։ Ո՞ր երևույթի վրա է հիմնված նրա աշխատանքը։

7․Որքա՞ն է նկարում պատկերված ամպերաչափի սանդղակի բաժանման արժեքը :

Գործնականում կիրառվող էլեկտրական շղթաները, որպես կանոն, բաղկացած են լինեւմ էլեկտրաէներգիայի մի քանի սպառիչներից: Շղթայում սպառիչները միմյանց հետ կարող են միացված լինել ամենատարբեր եղանակներով: Սպառիչների միացման ամենապարզ և տարածված տեսակները հաջորդական և զուգահեռ միացումներն են:Շղթայի տեղամասում հաղորդիչների այնպիսի միացումը, որի դեպքում յուրաքանչյուր հաղորդչից դուրս եկող հաղորդալարը առանց ճյուղավորվելու միանում է այլ հաղորդչի, կոչվում է հաջորդական միացում:


Նկարում պատկերված է  R1, R2 և R3 ռեզիստորների հաջորդական միացումը: Հաղորդիչների հաջորդական միացումն ունի իր օրինաչափությունները:


  Հավաքելով համապատասխան շղթա, ամպերաչափի և վոլտաչափի միջոցով անհրաժեշտ չափումներ կատարելով, կարելի է համոզվել.1. Հաջորդական միացման դեպքում բոլոր հաղորդիչներում հոսանքի ուժը միևնույնն է՝ I=I1=I2=I3 (1), որտեղ I1, I2, I3-ը համապատասխանաբար I, II և III հաղորդիչներով անցնող հոսանքի ուժերն են, իսկ I-ն՝ հոսանքի ուժը շղթայում:2. Հաղորդիչների հաջորդական միացման դեպքում ամբողջ տեղամասի լարումը հավասար է առանձին հաղորդիչների լարումների գումարին՝ U= U1+U2+U3 (2), որտեղ U-ն ամբողջ տեղամասի, իսկ U1, U2, U3-ը առանձին հաղորդիչների լարումներն են:Օգտվելով Օհմի օրենքից և հաշվի առնելով (1) հավասարումի (2) առնչությունը կարող ենք պնդել՝ 3. Հաղորդիչների հաջորդական միացման դեպքում ամբողջ տեղամասի դիմադրությունը հավասար է առանձին հաղորդիչների դիմադրությունների գումարին՝R=R1+R2+R3, որտեղ R1-ը, R2-ը և R3-ը առանձին հաղորդիչների դիմադրություններն են, իսկ R-ը ամբողջ տեղամասի դիմադրությունը:Այս երեք օրինաչափություններ ճիշտ են նաև ցանկացած թվով հաջորդաբար միացված հաղորդիչների համար: Մասնավորապես, եթե հաջորդաբար իրար միացված են n միատեսակ հաղորդիչներ (ռեզիստորներ), որոնցից յուրաքանչյուրի դիմադրությունը R1 է, ապա դրանց ընդհանուր դիմադրությունը կլինի՝ R=nR1 Հաջորդաբար միացված ցանկացած երկու հաղորդիչներում հոսանքի ուժերի հավասարությունից՝ I1=I2, հետևում է, որ U1/R1=U2/R2 կամ U1/U2=R1/R2


Այսինքն, հաջորդաբար միացված հաղորդիչներում լարումները ուղիղ համեմատական են այդ հաղորդիչների դիմադրություններին:Հաղորդիչների հաջորդական միացման տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ դրանցից թեկուզ մեկի անսարքության դեպքում հոսանքը դադարում է ամբողջ շղթայում:

Հաղորդիչների զուգահեռ միացում

Հաճախ մի քանի սպառիչ, օրինակ արդուկը, հեռախոսը, էլեկտրական լամպը, անհրաժեշտ է էլեկտրական շղթային միացնել կամ շղթայից անջատել իրարից անկախ: Այդ դեպքում սպառիչները չենք կարող միացնել հաջորդաբար, նրանք միացվում են զուգահեռ:

Շղթայի տեղամասում հաղորդիչների այնպիսի միացումը, որի դեպքում հաղորդիչների մեկական ծայրերը միացվում են մի կետում, մյուս ծայրերը՝ մեկ այլ կետում կոչվում է զուգահեռ միացում, իսկ այդ կետերը կոչվում են հանգույցներ:

Նկարում պատկերված է R1, R2 և R3 դիմադրություններ ունեցող երեք հաղորդիչների զուգահեռ միացումը:


Զուգահեռ միացման դեպքում շղթայում հոսանք ուժի՝ I լարման՝ U և դիմադրության՝ R ընդհանուր արժեքնորի և առանձին հաղորդիչներում դրանց արժեքների կապի օրինաչափությունները տարբերվում են հաջորդական միացման համար ստացված օրինաչափություններից:


Փորձնական եղանակով, հավաքելով համապատասխան շղթա, ամպերաչափով և վոլտաչափով կատարելով անհրաժեշտ չափումներ կստանանք՝

1. Զուգահեռ միացման դեպքում հոսանքի ուժը շղթայի չճյուղավորված մասում հավասար է առանձին հաղորդիչներով անցնող հոսանքի ուժերի գումարին՝I=I1+I2+I3 (1)

Քանի որ հաղորդիչների ծայրերը միացված են միևնույն կետին, ապա.

2. Զուգահեռ միացման դեպքում լարումը հաղորդիչների ծայրերում միևնույնն է. U=U1=U2=U3 (2) Համաձայն Օհմի օրենքի, հաշվի առնելով նաև (1) և (2) հավասարումները կստանանք՝

UR=UR1+UR2+UR3 այսինքն՝

3. Զուգահեռ միացված հաղորդիչների լրիվ դիմադրության հակադարձ մեծությունը հավասար է առանձին հաղորդիչների դիմադրությունների հակադարձ մեծությունների գումարին, այսինքն՝ 1/R=1/R1+1/R2+1/R3 (3)

Ստացված օրինաչափությունները ճիշտ են նաև ցանկացած թվով իրար զուգահեռ միացված հաղորդիչների համար: Մասնավորապես, եթե իրար զուգահեռ միացված են R1 դիմադրությամբ n միատեսակ հաղորդիչներ, ապա տեղամասի ընդհանուր դիմադրությունը հավասար կլինի R=R1n

Զուգահեռ միացված ցանկացած երկու հաղորդիչների դեպքում տեղամասի ընդհանուր դիմադրությունը որոշվում է R=R1⋅R2/(R1+R2) բանաձևով:


Զուգահեռ միացված հաղորդիչների լարումների հավասարությունից՝ U1=U2, հետևում է, որ

I1⋅R1=I2⋅R2 կամ I1/I2=R2/R1:

Այսինքն զուգահեռ միացված հաղորդիչներում հոսանքի ուժերը հակադարձ համեմատական են այդ տեղամասերի դիմադրություններին:

Թեմատիկ հարցեր և առաջադրանքներ՝
1․ 2,5Վ լարման համար հաշվարկված քանի՞ միատեսակ լամպ է անհրաժեշտ հաջորդաբար միացնել, որպեսզի ստացված տոնածառի ծաղկաշղթան հնարավոր լինի միացնել 100 Վ լարման ցանցին:

Յուրաքանչյուր լամպի լարման արժեքը՝ 2.5 Վ
Լամպերի ցանկալի թիվ՝ N
Կայուն ցանցի լարման արժեքը՝ 100 Վ
Նախ պետք է հաշվի առնենք, որ լամպերը միանում են հաջորդաբար, ուստի լամպերի ընդհանուր լարումը կհավասարվի բոլոր լամպերի լարման գումարին։

Քայլ 1. Հաշվարկել լամպերի ընդհանուր լարման գումարը
Եթե լամպերի թիվը՝
𝑁
N, ապա լամպերի ընդհանուր լարման արժեքը կլինի
2.5
×
𝑁
2.5×N:

Նպատակն է, որ ընդհանուր լարման արժեքը հավասար լինի 100 Վ-ին։ Այսինքն՝ պետք է լուծենք հետևյալ հավասարությունը.


2․ 35 Օմ և 7 Օմ դիմադրություն ունեցող 2 ռեզիստորներ միացված են հաջորդաբար: Նրանցից որի՞ ծայրերում է լարումը փոքր և քանի՞ անգամ:

Տրված տվյալներ.
Ռեզիստորների դիմադրությունները՝
𝑅
1
=
35
 
Ω
R
1

=35Ω և
𝑅
2
=
7
 
Ω
R
2

=7Ω
Ռեզիստորները միացված են հաջորդաբար (սերիայում)
Քայլ 1. Ընդհանուր դիմադրությունը
Եթե երկու ռեզիստորները միացված են հաջորդաբար, նրանց ընդհանուր դիմադրությունը կարելի է գտնել հետևյալ բանաձևով.

𝑅
total
=
𝑅
1
+
𝑅
2
=
35
 
Ω
+
7
 
Ω
=
42
 
Ω
R
total

=R
1

+R
2

=35Ω+7Ω=42Ω
Քայլ 2. Լարման բաժանումը
Սերիայում միացված ռեզիստորների համար լարման բաժանումը կախված է նրանց դիմադրություններից։ Եթե համակարգում մուտքային լարում
𝑈
total
U
total

  է, ապա յուրաքանչյուր ռեզիստորի վրայով լարում
𝑈
1
U
1

  և
𝑈
2
U
2

  կհավասարվեն նրանց դիմադրությունների հարաբերությանը։

Հաշվարկելու համար օգտագործում ենք այն, որ լարման բաժանումը սերիայում կախված է դիմադրություններից՝ 


3․ Որոշեք նկարում պատկերված շղթայի տեղամասի դիմադրությունը, եթե միմյանց միացված ռեզիստորների դիմադրությունները համապատասխանաբար հավասար են՝ R1 = 6 Օմ, իսկ R2 = 8 Օմ:

Հիմնականում, երբ միմյանց միացված ռեզիստորները պետք է հաշվարկվեն, այդ ռեզիստորների միացման եղանակը (հաջորդաբար կամ զուգահեռ) որոշում է, թե ինչպես պետք է հաշվարկել տեղամասի ընդհանուր դիմադրությունը:

Եթե ռեզիստորները միացված են հաջորդաբար, ապա ընդհանուր դիմադրությունը ստանում ենք այդ ռեզիստորների դիմադրությունների գումարով:

Քայլ 1. Հաշվարկ միացման դեպքում:
Եթե ռեզիստորները միացված են հաջորդաբար (սերիայում), ընդհանուր դիմադրությունը կհավասարվի այսպիսին.

4․ Ինչի՞ է հավասար նկարում պատկերված շղթայի տեղամասի ընդհանուր դիմադրությունը, եթե միմյանց զուգահեռ միացված միատեսակ լամպերից յուրաքանչյուրի դիմադրությունը 33 Օմ է:

Եթե նկարում պատկերված շղթայում միմյանց զուգահեռ միացված միատեսակ լամպերի դիմադրությունները
𝑅
1
=
𝑅
2
=
33
 
Ω
R
1

=R
2

=33Ω են, ապա ընդհանուր դիմադրությունը զուգահեռ միացման համար կարելի է հաշվել հետևյալ կերպ.

Նախ հիշեցնենք, որ զուգահեռ միացման դեպքում դիմադրությունների ընդհանուր դիմադրությունը հաշվարկվում է հետևյալ բանաձևով.

1
𝑅
total
=
1
𝑅
1
+
1
𝑅
2
+
…
R
total


1

=
R
1


1

+
R
2


1

+…
Երկու ռեզիստորի համար մենք ունենք հետևյալ բանաձևը.

5․ Լարումը նկարում պատկերված շղթայի տեղամասում 50 Վ է, իսկ հոսանքի ուժը՝ 1 Ա: Որոշեք երկրորդ ռեզիստորի դիմադրությունը, եթե առաջինինը՝ 5 Օմ է:


Տանը՝ դաս 16, 17, պատասխանել և գրել թեմատիկ հարցեր և առաջադրանքները։ Հրապարակել բլոգներում։

Կազմենք շղթա՝ հոսանքի աղբյուրին հերթականորեն միացնելով հաղորդիչներ, որոնք միմյանցից տարբերվում են երկարությամբ, հաստությամբ կամ նյութի տեսակով:  Հաղորդիչներով անցնող հոսանքի ուժը  չափենք ամպերաչափի օգնությամբ:


Փորձը ցույց է տալիս, որ միևնույն հոսանքի աղբյուրի, այսինքն նույն լարման դեպքում տարբեր հաղորդիչներով անցնող հոսանքի ուժը տարբեր է: Այսինքն նրանք տարբեր կերպ են հակազդում իրենց միջով անցնող հոսանքակիր մասնիկներին:

Էլեկտրական հոսանքի նկատմամբ հաղորդչի հակազդեցությունը բնութագրող ֆիզիկական մեծությունը կոչվում է հաղորդչի էլեկտրական դիմադրություն և նշանակվում  R տառով:

Փորձը ցույց է տալիս, որ գլանաձև  հաղորդչի դիմադրությունը տվյալ ջերմաստիճանում կախված է նրա L երկարությանից, S լայնական հատույթի մակերեսից և նյութի տեսակից: Ընդ որում, հաղորդչի դիմադրությունը նրա L երկարությունից կախված է ուղիղ համեմատականորեն, իսկ S լայնական հատույթի մակերեսից՝ հակադարձ համեմատականորեն: R=ρl/S


Էլկտրական շղթայով հոսանքի անցումը բնութագրում են երեք մեծություններ. I՝ հոսանքի ուժը,U՝ լարումը,R՝ դիմադրությունը: Այս մեծությունների միջև գոյություն ունի կապ, որը որպես օրենք սահմանել է Գ. Օհմը 1827թ.-ին:

Անփոփոխ դիմադրության դեպքում տեղամասով անցնող հոսանքի ուժն ուղիղ համեմատական է լարմանը:

Այսինքն, որքան մեծ է U լարումը շղթայի տեղամասի ծայրերում, այնքան մեծ է նրանով անցնող I հոսանքի ուժը, և I(U) կախման գրաֆիկը իրենից ներկայացնում է ուղիղ գիծ:


Անփոփոխ լարման դեպքում հոսանքի ուժը հակադարձ համեմատական է դիմադրությանը:


Հոսանքի ուժը շղթայի տեղամասում հավասար է այդ տեղամասի լարման և նրա դիմադրության հարաբերությանը: I=U/R

Օհմի օրենքից ստացվում է, որ դիմադրության նվազման դեպքում հոսանքի ուժն աճում է, և եթե հոսանքի ուժը գերազանցի տվյալ շղթայի համար թույլատրելի արժեքը, ապա շղթային միացված բոլոր սարքերը կարող են շարքից դուրս գալ: Այդպիսի իրավիճակ առաջանում է կարճ միացման դեպքում, երբ շղթայի երկու կետորը միացվում են շատ փոքր դիմադրություն ունեցող հաղորդիչով: Կարճ միացումը կարող է հրդեհի պատճառ դառնալ:


Թեմատիկ հարցեր և խնդիրներ՝

1․Ի՞նչ աշխատանք է կատարվում, երբ 220 Վ լարման ցանցին միացված  էլեկտրական լամպի պարույրով անցնում է 4 Կլ լիցք:

Երբ 220 Վ լարման ցանցին միացված էլեկտրական լամպի պարույրով անցնում է 4 կլ (կիլոջոուլ) լիցք, կարող ենք հաշվել կատարված աշխատանքը՝ օգտագործելով բանաձևը:

Աշխատանքը (A) հաշվարկվում է ըստ բանաձևի.

𝐴
=
𝑈
⋅
𝑄
A=U⋅Q

որտեղ
𝑈
U լարման արժեքն է (220 Վ), իսկ
𝑄
Q լիցքը (4 կլ = 4000 Ջ):

Նախ, փոխարկենք լիցքը ջոուլների, ապա կարող ենք մտնել բանաձևը:

𝐴
=
220
 
Վ
×
4000
 
Ջ
A=220Վ×4000Ջ

Հաշվում ենք:

𝐴
=
880000
 
Ջ
=
880
 
Կլ
A=880000Ջ=880Կլ

Ուստի, երբ 220 Վ լարման ցանցին միացված էլեկտրական լամպի պարույրով անցնում է 4 կլ լիցք, կատարված աշխատանքը 880000 ջոուլ է:

2․Ինչի՞ է հավասար լարումը էլեկտրական ջերմատաքացուցիչի վրա, եթե դրանով 40 Կլ լիցք անցնելիս կատարվում է 1600 Ջ աշխատանք:

Լարման (U) հաշվարկելու համար կարող ենք օգտագործել այն բանաձևը, որը կապում է աշխատանքը (A), լիցքը (Q) և լարման (U) արժեքը.

𝐴
=
𝑈
⋅
𝑄
A=U⋅Q

Այստեղ աշխատանքը (A) հավասար է 1600 Ջ, իսկ լիցքը (Q) պետք է փոխարկենք ջոուլների:

40 Կլ լիցքը 40000 Ջ է:

Հիմա կարող ենք վերաշարադրել բանաձևը, որպեսզի գտնենք լարման արժեքը:

𝑈
=
𝐴
𝑄
U=
Q
A



Ստեղծենք հաշվարկը.

𝑈
=
1600
 
Ջ
40000
 
Ջ
=
0.04
 
Վ
U=
40000Ջ
1600Ջ

=0.04Վ

Ուստի, էլեկտրական ջերմատաքացուցիչի վրա լարման արժեքը 0.04 Վ է:

3․ Փորձարարը պետք է չափի էլեկտրական լարումը ջերմատաքաչուցիչի ծայրերին: Ո՞ր դեպքում է նա ճիշտ միացրել վոլտաչափը շղթային:

Եթե վոլտաչափը միացված լինի шгղթային, ապա այն կցուցադրի սխալ արժեք, քանի որ այն չի չափի իրական լարումը սարքի վրա, այլ ցույց կտա միայն ընդհանուր հոսանքի լարումը շղթայում:

Ուստի, վոլտաչափը պետք է միացնել հետեւյալ կերպ.

Միացնել վոլտաչափը ջերմատաքացուցիչի երկու ծայրերին, որպեսզի այն չափի լարումը՝ խուսափելով շղթայի մեջ ներառելուց:

4․Որոշեք Երևանից Գորիս  ձգվող 12 մմ² լայնական հատույթի մակերես ունեցող երկաթե հաղորդալարի դիմադրությունը, եթե այդ քաղաքների միջև հեռավորությունը 240 կմ է: Երկաթի տեսակարար դիմադրությունը 0.1 Օմ·մմ²/մ է:

Երկաթե հաղորդալարի դիմադրությունը (R) կարելի է հաշվարկել հետևյալ բանաձևով.

𝑅
=
𝜌
⋅
𝐿
𝐴
R=ρ⋅
A
L



որտեղ

𝑅
R — դիմադրությունը,
𝜌
ρ — նյութի տեսակարար դիմադրությունը,
𝐿
L — հաղորդալարի երկարությունը,
𝐴
A — հաղորդալարի լայնական հատույթի մակերեսը:
Տվյալները.

𝜌
=
0.1
 
Օմ
⋅
մմ
2
/
մ
ρ=0.1Օմ⋅մմ
2
/մ
𝐿
=
240
 
կմ
=
240000
 
մ
L=240կմ=240000մ
𝐴
=
12
 
մմ
2
A=12մմ
2

Հաշվում ենք դիմադրությունը.

𝑅
=
0.1
⋅
240000
12
R=0.1⋅
12
240000



Երկրորդիվենք:

𝑅
=
0.1
⋅
20000
=
2000
 
Օմ
R=0.1⋅20000=2000Օմ

Ուստի, Երևանի և Գորիսի միջև ձգվող 12 մմ² լայնական հատույթի մակերես ունեցող երկաթե հաղորդալարի դիմադրությունը 2000 Օմ է:

5․Ինչի՞ է հավասար 620 Օմ դիմադրություն ունեցող պարույրով անցնող հոսանքի ուժը, եթե նրա ծայրերում կիրառված լարումը 12 Վ է:

N (1) Ինչո՞վ են իրարից տարբերվում տարբեր քիմիական տարրերի ատոմները

1 էլեկտրոնների թվով

2 միջուկում պրոտոնների թվով

3. միջուկում նեյտրոնների թվով

4. նեյտրոնների և էլեկտրոնների թվով

V.(1) էլեկտրականապես չեզոք ատոմի միջուկի լիցքը… էլեկտրոնների լիցքից (լիցքին).

1. մեծ է

2. փոքր է

3. հավասար է

VI (1) Ատոմը չեզոք է այն ժամանակ, երբ պրոտոնների թիվը.

1. հավասար է նեյտրոնների թվին

2. փոքր է էլեկտրոնների թվից

3. հավասար է էլեկտրոնների թվին

4. մեծ է էլեկտրոնների թվից

5. մեծ է նեյտրոնների թվից

VII. (1) Ատոմը կոչվում է դրական իոն այն դեպքում, եթե նրա մեջ պրոտոնների թիվը.

1. հավասար է նեյտրոնների թվին

2. փոքր է էլեկտրոնների թվից

3. հավասար է էլեկտրոնների թվին

4. մեծ է էլեկտրոնների թվից

5. մեծ է նեյտրոնների թվից

VIII (1)VIII (1) Ատոմը կոչվում է բացասական իոն այն դեպքում, եթե նրա մեջ պրոտոնների թիվը

1. հավասար է նեյտրոնների թվին

2. փոքր է էլեկտրոնների թվից

3. հավասար է էլեկտրոնների թվին

4. մեծ է էլեկտրոնների թվից

5. մեծ է նեյտրոնների թվից Ատոմը կոչվում է բացասական իոն այն դեպքում, եթե նրա մեջ պրոտոնների թիվը

1. հավասար է նեյտրոնների թվին
2. 4 պրոտոն և 4 էլեկտրոն
3. հավասար է էլեկտրոնների թվին
4. մեծ է էլեկտրոնների թվից
5. մեծ է նեյտրոնների թվից