172
173
В
43
∑
ВАВИЛОВ ЗАҢЫ - ВОЛЬТМЕТР
ВОЛЬТ (В, V) – электр кернеуінің, электрқозғаушы күштің (ЭҚК), электр потен-
циалдар айырымының Халықаралық бірліктер жүйесіндегі (СИ) бірлігі. Итальян
физигі Александр
Вольтаның (1745–1827) құрметіне аталған.
1В – электр тізбегінде 1 Вm қуат жұмсалған кезде 1 А тұрақты ток күшін туды-
ратын электр кернеуі. 1 В – 1 Дж потенциалдық энергиясы болатын 1 Кл электр
заряды орналасқан нүктедегі электр өрісінің потенциалына тең. 1В = 10
8
/с = СГСЭ
бірлік =1/300 СГСЭ бірлік = 10
8
СГСМ бірлік (мұндағы с – вакуумдағы жарық
жылдамдығы).
ВОЛЬТ-АМПЕР (В·А, V·А) – электр тогының толық қуатының
бірлігі, яғни
электр тізбегінде әсер ететін ток күшінің тізбектің қысқыштарындағы кернеудің
көбейтіндісімен анықталатын қуат. Қуат активті (СИ бірлігінде ватт) және реактивті
қуаттарға ВАр бірлігінде) ажыратылған. Айнымалы токтың толық қуаты – тізбектегі
токтың (ампер өлшемімен алынған) және оның қысқыштарының ұштарындағы
кернеудің (вольт өлшемімен алынған) әсерлік мәндерінің көбейтіндісіне тең.
Токтың және кернеудің әсерлік мәндері айнымалы токқа арналған амперметр және
вольтметрмен өлшенеді. Толық қуаттың электр тізбегінің активті қуатынан (өлшеу
бірлігі ватт және UI cosφ өрнегімен анықталатын) және электр тізбегінің активті
қуатынан (өлшеу бірлігі вар және І·U sіnφ өрнегімен анықталатын) өзгешелігі бар.
Мұндағы φ – кернеу (U) мен токтың (І) арасындағы фазаның ығысу бұрышы.
ВОЛЬТ-АМПЕРЛІК СИПАТТАМА – токтың электр тізбегінің бөлігіне
түсірілген кернеуге тәуелділігі немесе электр тізбегінің бөлігіндегі кернеу түсуінің
осы тізбектен өтетін токқа тәуелділігі. Егер бөліктің кедергісі осы токқа тәуелді
болмаса, онда вольт-амперлік сипаттама – координатордың бас нүктесін басып
өтетін түзу сызық болады. Электр тізбегінің сызықсыз бөлігінің (электр-вакуумды,
газразрядты, қатты денелі аспаптардың) вольт-амперлік сипаттамасының сызықтық
емес учаскесі болады және олардың түрлері (N және S тәрізді сызықтар) әр қилы
болады.
ВОЛЬТМЕТР (вольт – электр кернеуін өлшеу бірлігі + грекше «метрео -
өлшеймін») – электр тізбегіндегі кернеуді өлшеуге арналған аспап. Бұл аспап
кернеуі өлшенетін тізбектің бөлігіне параллель қосылады. Тізбектің ырғағын
бұрмаламау үшін вольтметрдің кіріс кедергісінің үлкен болуы қажет.
Қарапайым вольтметрдің негізгі бөлігі магнитэлектрлік, электрмагниттік,
электрдинамикалық немесе электрстатистикалық өлшеуіш механизмдер болып табы-
лады; осындай вольтметрлер тізбектегі айнымалы және тұрақты токтар кернеулерін
өлшеуді қамтамасыз етеді. Тізбектегі жоғары жиілікті және аса жоғары жиілікті
айнымалы токты өлшеу үшін өлшеуіш механизмнің алдында түзеткіш немесе ай-
нымалы токты тұрақты токқа түрлендіруші термоэлектрлік түрлендіргіш қосылады.
174
ГАЗ (грекше «хаос – ретсіз») – заттардың өз құраушы бөлшектері байланыспаған
немесе өзараәсерлесу күштерімен әлсіз байланыста болатын әрі еркін қозғалатын,
өзі орналасқан көлемге түгелдей жайылатын (орналасатын) агрегаттық күйі.
Газтәрізді күйдегі заттар Жер атмосферасын құрайды, жер қойнауындағы
қатты жынастардың, мұхит, теңіз және өзен суының құрамында кездеседі. Күн,
жұлдыздар, жұлдызаралық заттар бұлттары
– бейтарап немесе иондалған (плазма) газдан
құралған. Табиғатта кездесетін газ химиялық
қоспалар түрінде болады. «Газ» деген ғылыми
атауды ХVІІ ғ-да голланд ғалымы Ян Баптист
ван
Гельмонт (1579 – 1644) енгізген. Газ өзі
орналасатын ыдысты түгелдей толтырып, сол
ыдыстың пішінін қабылдайды. Газдың
қатты
денелер мен сұйықтардан айырмашылығы
қысым мен температураға едәуір дәрежеде
тәуелді. Газдың қалыпты жағдайдағы (0–100°С) көлемдік ұлғаю коэффиценті
судың көлемдік ұлғаю коэффициентінен әлде қайда артық 0°С-та 0,003663 К
–1
.
Кез келген затты қысымдар (р) мен температураларды (Т) іріктеп газтәрізді
күйге түрлендіруге болады. Сондықтан газтәрізді күйде болуы мүмкін аймағын
р – Т айнымалылардың графигі түрінде кескіндеу ыңғайлы (
сызбаға қараңыз).
Кризистік температурадан (Т
к
) төменгі температура (Т) кезінде осы аймақ құрғақ
айдау (сублимация) І және бу түзілу ІІ аймақ сызықтарымен шектелген. Бұл жайт
кризистік қысым (р
к
) кезінде кез келген төменгі қысымда (р) құрғақ айдау немесе бу
түзілу қисық сызығымен анықталатын, бұдан жоғары температурада зат газтәрізді
күйде болатын температура болатынын аңғартады.
Үштік температурадан (Т
ү
) төменгі температурада газ заттың қатты фазасымен
тепе-теңдікте болады, ал үштік нүкте мен кризистік нүкте (
К) арасында – сұйық
фазамен тепе-теңдікте болады. Осы күйдегі газ әдетте заттың
бу күйі деп аталған.
1-сызба
175
ГЮЙГЕНС – ФРЕНЕЛЬ ПРИНЦИПІ
175
Г
107
∑
Кризистік температурадан (Т
к
) төменгі температурада (Т) газды конденсациялауға
және оны қысымын арттыру арқылы өзге (қатты немесе сұйық) агрегаттық күйге
түрлендіруге болады. Температура кризистік температурадан артық, яғни Т>Т
к
,
болған кезде фазалық ауысу болмайды.
Қалыпты жағдайда (0°С-та және атм. қысымда) газдың тығыздығы осы газдың
қатты (немесе сұйық) күйіндегі тығыздығынан жуық шамамен 1000 есе кем болады.
Бөлме температурасында жоғары вакуум кезінде (мысалы, р ~10
–14
мм сынап
бағаны) газдың тығыздығы ~10
–20
г/см
3
. Жоғары қысым (р) және кризистік темпе-
ратурадан жоғары температура кезінде газдың тығыздығы өте жоғары (мысалы,
кейбір жұлдыздарда ~10
9
г/см
3
) болады.
Жеткілікті сиретілген газ молекулаларының орташа арақашықтығы
молекулааралық өзараәсерлесу күштерінің радиустарынан едәуір артық болады.
Қалыпты жағдайда
1см
3
ауданда ~10
19
молекула, ал олардың арақашықтықтары
~10 нм (нанометр) болады. Молекулааралық өзараәсерлесу 0,5 – 1 нм қашықтықта-
ақ онша әсер ете алмайды. Молекулааралық өзараәсерлесу күші әсер ететін
арақашықтық молекулалардың соқтығысуы ретінде қабылданады. Молекулааралық
күштің әсер ететін радиусы молекулалар арасының орташа арақашықтығынан 10
есе кем, сол себепті молекулааралық күш әсер ететін жалпы көлем газдың толық
көлемінен 10
–3
есе аз болады. Осы жайт қалыпты жағдайда газдың меншікті көлемін
елеусіз аз деп есетеп молекулаларды бірімен бірі өзара әсерлеспейтін
материалдық
нүкте ретінде қарастырып,
идеал газ деп қарастыруға болады. Жылулық тепе-
теңдік кезде идеал газдың молекулаларының қозғалыстары барлық бағыттарда
бірдей болады, ал жылдамдықтары Максвелльдің үлестірілуіне бағынады.
Идеал газдың молекулаларының тек кинетикалық энергиясының болуы себепті
газдың ішкі энергиясы оның жайғасқан (алып жатқан) көлеміне тәуелді болмайды
(Джоуль заңы). Молекулалық-кинетикалық теория газдың өзін қоршаған қабырғаға
Газ молекулалары әр түрлі жылдам-
дықпен және әр түрлі бағытта үз-
діксіз қозғалады. Ыдыстың қабырға-
сымен соқтығысқанда қысым пайда
болады. Тіптен өте аз көлемінде де
көптеген молекула болатындықтан,
олардың қысымы барлық жерде бір-
дей болады. Қысым көлем бірлігінде-
гі молекулалар саны мен олардың ор-
таша кинетикалық энергиясына про-
порционал болады.
