CC BY
0UDK. 371, 37.013.83,37.015.3
FIZIKADAN LABORATORIYA MASHG'ULOTLARINI O'QITISHDA RAQAMLI TEXNOLOGIYALARNI O'RNI VA AHAMIYATI
Mislidinov Baxtiyor Zaynidinovich
Namangan muhandislik-qurilish instituti 2-bosqich tayanch doktoranti, baxtivormislidinov@gmail.com, tel:998999739701
Мислидинов Бахтиёр Зайнидинович Наманганский инженерно-строительный институт базовый докторант 2 ступени, baxtivormislidinov@gmail.com, tel:998999739701
Mislidinov Bakhtiyor Zaynidinovich
Namangan engineering-construction institute 2nd stage foundation doctoral student, baxtivormislidinov@gmail.com, tel:998999739701
Annotasiya: Maqolada fizikadan laboratoriya mashg'ulotlarini o'qitishda origin dasturidan foydalanilgan. Bunda Vakuumli diodning Volt-amper xarakteristikasini o'rganish laboratoriyasini ushbu dasturidan foydalanib olingan natijalarni grafigi chizilgan va tahlil qilingan.
Аннотация: В статье исходная программа использована при преподавании лабораторных занятий по физике. При этом был построен и проанализирован график результатов, полученных с помощью данной программы лаборатории по исследованию вольт-амперных характеристик вакуумного диода.
Abstract: In the article, the origin program was used in the teaching of laboratory exercises in physics. In this case, the graph of the results obtained using this program of the laboratory for studying the volt-ampere characteristics of the vacuum diode was drawn and analyzed.
Kalit so'zlar: Raqamli texnologiya, vakuumli diod, diodning volt-amper xarakteristikasi, termoelektron emissiya, teskari kuchlanish sohasi, hajmiy zaryadlar chegaralanish sohasi, to'yinish sohasi, Lengmyur-Chayld qonunini.
Ключевые слова: цифровая технология,вакуумный диод, вольт-амперная характеристика диода, термоэлектронная эмиссия,Поле обратного напряжения, Граница области объемных сборов,площадь насыщения,Закон Ленгмюра-Чайлда.
Key words: Digital technology, vacuum diode, volt-ampere characteristic of the diode, thermoelectronic emission,Reverse voltage field, Boundary area of volume charges,saturation area,Langmuir-Child law.
Ta'limda axborot-kommunikatsiya texnologiyalarining o'rni, ta'lim sifatini oshirishni raqamli texnologiyalar asosida takomillashtirishning nazariy va metodik masalalarini soha olimlaridan U. SH.Begimqulov [1, 305 b.], A.Abduqodirov [2, B. 145], M. Aripov [3, 275-b.], M. Ochilov [4, B. 80], E. Sayidahmedov [5, B. 62], F.Zakirova [6, 312-b.], D.Yunusova [7, b. 140], elektron ta'lim resurslarini takomillashtirish masalalari N.A.Muslimov [8, 47-b.], B.S.Abdullayeva [90, B. 49.], S.D. Bazarova [10, 36-b.] kabi respublikamiz olimlarining ilmiy tadqiqotlarida o'z akasini topib, ta'lim jarayonida raqamli texnologiyalarni qo'llash metodlari mazmuni, usullari hamda ta'lim sifatini oshirishda elektron-dasturiy ta'minotning samarali o'rni yoritilgan.
Yuqoridagi ilmiy ishlar tahlili bugungi axborot tezkorligi davrida oliy ta'limda qator ilmiy ishlar amalga oshirilayotgan bo'lsa-da, bo'lajak texnika yo'nalishidagi mitaxassislar
Qurilish va Ta 'lim ilmiy jurnali 3-jild, 3-son https://jurnal.qurilishtalim.uz
151
tayyorlash tizimida Fizikadan laboratoriya mashg'ulotlarini raqamli texnologiyalar asosida tashkil etish muammosiga bag'ishlangan maxsus, keng qamrovli ilmiy-tadqiqot ishlari olib borilmagan. Biz ushbu ishimizda laboratoriya mashg'ulotlarini o'tkazish jarayonida dasturiy programmalardan foydalangan holda olingan natijalarni grafiklarini chizib tahlil qilishda tadbiq etdik.
Ta'limda raqamli texnologiya bu-kompyuter dasturlari yordamida ikkilik sanoq tizimida ishlab chiqilgan, ta'lim jarayonini tashkil etish, boshqarish hamda uning natijlarini inson omili ishtirokini kamaytirish asosida avtomatlashgan sistema asosida tashkil etish imkoniyatini beruvchi dasturiy ta'minot.
Raqamli texnologiyalar ta'limda zamonaviy axborot texnologiyalari muhitining shakllanishi fan sohalarini axborotlashtirishga, o'quv faoliyatini intellektuallashtirishga, integratsiya jarayonlarini tezlashtirishga, ta'lim tizimi mazmuni, tarkibi va uni boshqarish mexanizmlarini takomillashtirishga olib keladi.
Fizikadan laboratoriya mashg'ulotlari jarayonida raqamli texnologiyalardan foydalanish orqali talabalarni ilmiy-tadqiqot va pedagogik faoliyatga tayyorgarligini rivojlantirish metodikasi individual ishlash, rivojlantirish, qiyosiy tahlil, tadbiq etish, motivatsion, o'z-o'zini nazorat qilish hamda amaliy-kasbiy bilimlarni tizimli o'zlashtirish imkoniyatlarini rivojlantirish asosida takomillashtiriladi[11].
Bugungi kunda ta'lim sohasini rivojlantirishda raqamli texnologiyalarni tadbiq etilishi ta'lim sifatini oshirishga xizmat qilmoqda. Ayniqsa texnika yo'nalishdagi mutaxassislarni tayyorlashda fizika fanini o'qitish jarayonida raqamli texnologiyalarni o'quv jarayoniga tadbiq etilishi talabalar tomonidan fanni yanada qiziqarli tarzda o'zlashtirilishi hamda fizik hodisalarni yanada chuqurroq tushunishga yordam beradi.
Fizikadan laborartoriya mashg'ulotlarini o'tkazishda grafikli dasturlarning o'rni muhimdir. O'qituvchi va talabalar o'zlarining shaxsiy kompyuterlariga originlab.com saytidan ushbu dasturni yuklashlari mumkin. Origin dasturlaridan foydalanish talabalarning fizika fanini o'rganishda asosiy omil bo'lib xizmat qiladi. Ushbu dasturlardan laboratoriya mashg'ulotlarida olingan natijalarni tahlil qilishda va o'rganishda foydalanish mumkin. Texnika yo'nalishdagi bakalavr talabalariga fizikadan laboratoriya mashg'ulotlarini o'tkazish jarayonida origin dasturidan foydalanish mavzuni yanada chuqurroq o'rganish va tahlil qilish imkonini beradi. Fizikadan Vakuumli diodning Volt-Amper xarakteristikasini o'rganish laboratoriyasini o'tkazish jarayonida olingan natijalarni tahlil qilishda origin dasturidan foydalanish mumkin. Laboratoriya mashg'uloti davomida talaba tomonidan olingan natijalarni grafigini chizishda ushbu dasturdan foydalanish mumkin. Buning uchun talabalar laboratoriyada olingan natijalarini ushbu dasturga kiritadi va grafigi olinadi.
Vakuumli diod - ichida vakuum hosil qilingan, germetik yopiq ikki elektrodni o'z ichiga olgan shisha lampadan iborat, o'zidan elektronlar chiqaradigan termoelektrik katod va anoddan iborat qurilma(1-rasm). Agar lampaning katodi va anodi orasiga yetarlicha kuchlanish qo'yilsa shu ikki qutb o'rtasida elektr toki vujudga keladi. Katod elektr toki yordamida qiziydigan simdan iborat bo'lib u elektr kuchlanishi ta'sirida elektronlarni ajratib chiqaradi. Qizigan katod o'zidan elektronlarni chiqaradi (termoelektron emissiya). Agar anod potensiali katod potensialiga nisbatan musbat bo'lsa, elektronlar anodga tomon tezlanish oladi va anod toki hosil bo'ladi. Anod tokining qiymati, boshqa narsalardan tashqari, anod va katod o'rtasidagi kuchlanishga (anod kuchlanishi) bog'liq bo'ladi. Agar anod kuchlanishning yo'nalishi qarama-qarshiga o'zgartirilsa katoddan chiqayotgan elektronlar qarama-qarshi yo'nalgan maydonga qarshi harakatlana olmasligi sababli anod toki hosil bo'lmaydi. Shuning uchun vakuumli dioddan filtrlash bloki sifatida yoki o'zgaruvchan toklarning to'g'rilagichi sifatida foydalanish mumkin. Demak, umuman olganda, vakuumli diod yarimo'tkazgichli diodga o'xshash xossalarga ega.
Yarimo'tkazgichli diodlar rivojlanish bilan vakuumli diodlar tobora muhimligini yo'qotib bormoqda. Bugungi kunda integral zanjirlarda kam joy egallaganliklari uchun asosan yarimo'tkazgichli qurilmalardan foydalanilmoqda. Bu tajribada vakuumli diodning volt-amper xarakteristikasi (VAX) o'rganiladi.VAX anod toki IA ning anod kuchlanishi UA ga bog'liqligini ifodalaydi. 2-rasmda diodni VAXining tipik shakli ko'rsatilgan.
1-rasm. Vakuumli diod. 1-qizdiruvchi vilka,
2-katod plastinkasi, 3-katod qizdirgich simi, 4-Anod, 5-anodni ulash simi.
2-rasm. Dioodning volt-amper xarakteristikasining tipik shakli. A-teskari
kuchlanish sohasi, B-hajmiy zaryadlar chegaralanish sohasi va C-to'yinish sohasi.
Volt-amper xarakteristikasida uch sohani bir-birida farqlash mumkin.
Teskari kuchlanish sohasi (A):
Anod potensiali katod potensialiga nisbatan manfiy soha. Bu sohada elektronlar elektr maydoniga qarshi yo'nalishda harakatlana olmaydi. Elektronlar katoddan Ek>0 kinetik energiyabilan ajralib chiqqanlari uchun anod kuchlanishi eng tez elektronlarni to'xtatib qolgunuga qadar anod toki mavjud bo'ladi.
Hajmiy zaryadlar chegaralanish sohasi(B):
Kichik maydon kuchlanganligida katoddan ajralib chiqayotgan elektronlarning barchasi ham anodga yetib bora olmaydi. Ular katodni atrofida xuddi bulutga o'xshab manfiy fazoviy zaryadni hosil qiladi. Shuning uchun past kuchlanishlarda anodda boshlanadigan elektr maydon kuch chiziqlari katodgacha yetib bormasdan shu elektronlarning fazoviy manfiy zaryadida tugaydi. Anoddan boshlanib chiqayotgan elektr maydon shunday qilib to'siqqa uchraydi. Qachonki kuchlanishning ortishi maydon kuch chiziqlarini katod atrofi sferasiga chuqurroq kirita olganda anod toki orta boradi. Anod tokining katod kuchlanishiga bog'liqligini Lengmyur-Chayld tenglamasi yordamida ifodalanadi:
/x-E^yok H/2-Ua (1)
To'yinish sohasi (C):
To'yinish sohasida emissiya toki anod kuchlanishiga bog'liq emas. Ammo u katoddan ajralib chiqayotgan elektronlar sonini oshirish bilan orttirilish mumkin. Bunga esa qizdiruvchi kuchlanishni orttirish bilan erishish mumkin. Shunday qilib to'yinish tokining kattaligi katodning tempraturasiga bog'liq bo'ladi va har bir qizdirish kuchlanishga alohida VAX mos keladi.
Tajribalarni o'tkazish Vakuumli diodga qizdirish kuchlanishi ulanganda yoki kuchlanishning qiymati o'zgarganda qizdirgich yangi temperaturaga bir necha sekund ichida erishadi. Shuning uchun qizdirgich ulangandan biroz o'tib tajribalarni boshlash mumkin.
-aylanma potensiometr yordamida 5.0 V qizdirish kuchlanishini o'rnatamiz. -UA anod kuchlanishini aylanma potensiometr (b) yordamida 0 V dan boshlab orttira borib bir qancha kuchlanishlar uchun anod toki IA ni yozib olamiz
-Kuchlanishning 5.5 V va 6.0 V qiymatlari uchun ham tajribalarni takrorlaymiz.
3-rasm. Diodning xarakteristikasini o'lchash uchun eksperimental qurilma.
O'lchash natijalari 1 - Jadval. Qizdirish kuchlanishining uch har xil qiymati Ui , U2 va U3 lar uchun
anod toki IA ning anod cuchlanishi UA dan bog'liqligi.
UA , V U1 = 5.0 V U2 = 5.5 V U3 = 6.0 V
IA , mA IA , mA IA, A
6 0,03 0,06 0,06
10 0,045 0,115 0,15
16 0,0515 0,21 0,29
20 0,052 0,22 0,4
26 0,053 0,28 0,555
30 0,053 0,28 0,65
36 0,054 0,28 0,76
40 0,055 0,29 0,83
46 0,055 0,29 0,94
50 0,0555 0,29 0,97
56 0,056 0,29 1,12
60 0,056 0,29 1,15
70 0,056 0,29 1,15
80 0,057 0,29 1,15
90 0,058 0,29 1,15
100 0,058 0,29 1,15
110 0,058 0,29 1,2
Hisoblashlar va natijalar
Quyida ushbu dasturda chizilgan grafiglar keltirilgan. Bunda qizdirish kuchlanishining uch har xil qiymatlari uchun anod toki IA ning anod kuchlanishi UA ga bog'liqligi umumiy (4-rasm) va alohida (5,6,7-rasmlar) holda berilgan.
Hajmiy zaryadlarning chegaralashsohasi va to'yinish sohasi C aniq ajralib turibdi. Qizdirish kuchlanishining kattaroq bo'lishito'yinish tokining kattaroq bo'lishiga olib keladi. Bu esa to'yinish tokining katoddanajralib chiqayotgan elektronlar soniga to'g'ri proporsional bo'lish
3/2
faktini tasdiqlaydi. Lengmyur-Chayld tenglamasini tekshirib ko'rish uchun IA anod tokining anodkuchlanishi UA ga bog'liqligi 8-rasmda chizilgan. (1) tenglamaga asosan chiziqli bo'lishikutilayotgan bog'lanish grafikdan aniq ko'rinadi va bu qonunning to'g'riligini tasdiqlaydi.
4-rasm. Qizdirish kuchlanishining uch har xil qiymati U1 , U2 va U3 lar uchun anod toki IA ning
anod kuchlanishi UA ga bog'liqligi.
U(V>
5-rasm.
7-rasm.
8-rasm. Hajmiy zaryadlarning chegaralash sohasi:/^''2 anod kuchlanishi UAning
funksiyasi sifatida.
Lengmyur-Chayld tenglamasiga asosan natija to'g'ri chiziqdan iborat bo'ladi. Xulosa qilib aytganda, talabalar olingan natijalarni ushbu dastur yordamida chizib fizik hodisa va jarayonlarni tahlil qilishlari mumkin. Ushbu dasturda olingan grafiklar orqali fizika o'qitishda nazariya va amaliyotni tahlil qilish, taqqoslash va umumlashtirish mumkin.
ADABIYOTLAR
1. Begumqulov U.SH. Pedagogik ta'lim jarayonlarini axborotlashtirishni tashkil etish va boshqarish nazariyasi va amaliyoti. Ped. fan. dok. diss.-Toshkent: TDPU, 2007. -B. 305.
2. A.A., Pardayev A.X. Masofali o'qitish nazariyasi va amaliyoti.-Toshkent: Fan, 2009.-145
b.
3. Aripov M.M Informatika, informatsion texnologiyalar. Oliy o'quv yurtlari uchun darslik.-Toshkent: TDYI, 2004.-B. 275.
4. Ochilov M. Yangi pedagogik texnologiyalar.-Qarshi:Nasaf, 2000.-B.80.
5. Sayidahmedov N.S. Pedagogikada yangicha fikrlash.-Toshkent: "Istiqbol",-2002.-B.62.
6. 3ampoBa Ф.М. Тeoрeтичeскиe и прaктичeскиe ocHoBbi мeтoдичeскoй пoдгoтoвки будушух прeпoдaвaтeлeй инфoрмитикии в пeдaгoгичecких By3ax: диcc.дoкт.пeд.нaук. -Тaшкeнт, 2008. - 312 с.
7. Yunusova D.I. Bo'lajak matematika o'qituvchisini innovasion faoliyatga tayyorlash nazariyasi va amaliyoti. Ped. fan. dok. diss.-Toshkent: TDPU, 2012. -B. 140.
8. Muslimov N.A. Kasb ta'limi o'qituvchisini kasbiy shakllantirishning nazariy-metodik asoslari. Ped. fan. dok. diss. avtoref.-Toshkent: TDPU, 2007.-47 b.
9. Abdullayeva B.S. Fanlararo aloqadorlikning metodologik-didaktik asoslari (Ijtimoiy-gumanitar yo'nalishlardagi akademik liseylarda matematika o'qitish misolida). Ped. fan. dok. diss. avtoref.-T.:2006.-49 b.
10. Bazarova S.D. Oliy texnik ta'limda kasbiy yo'naltirilgan o'qitish texnologiyalarining tizimli asoslanishi. Ped. fan. dok. diss. avtoref.-T., 2009.-36 b.
11. Jalolova P.M.Atom fizikasini raqamli texnologiyalardan foydalanib o'qitish asosida talabalarning kasbiy tayyorgarligini rivojlantirish metodikasi. Ped.fan.d-ri.diss.-Chirchiq, 2022, -79-b
12. Raymond A. Serway , John W. Jewett ''Physics for Scientists and Engineers with Modern physics'', Brooks/cole 20 Channel Center Street Boston, MA 02210 USA-2013,1282 pages.
13. M.Sh.Haydarova, O'.Q.Nazarov. Fizikadan laboratoriya ishlari. O'quv qo'llanma. Toshkent-O'qituvchi, 1989, 142-b
