Uyurma toklar (Fuko toklari) — «massiv o‘tkazgichni kesib o‘tuvchi magnit oqimio‘zgarganda unda paydo bo‘ladigan yopiq elektr toklaridir». Demak, uyurma toklar mohiyatan induksion toklardir. Magnit oqimi qanchalik tez o‘zgarsa, uyurma toklar shunchalik kuchli bo‘ladi. Ular simlarda ma’lum yo‘l bo‘ylab oqmaydi, aksincha, o‘tkazgich ichida berk uyurmasimon konturlar hosil qiladi.

Uyurma toklarning mavjudligi skin-effektni keltirib chiqaradi, ya’ni o‘zgaruvchan elektr toki va magnit oqimi asosan o‘tkazgichning sirt qatlamida to‘planadi. Uyurma toklar o‘tkazgichlarni qizdiradi va elektr energiyasining isrof bo‘lishiga olib keladi, ayniqsa o‘zgaruvchan tokda ishlaydigan g‘altaklarning elektr o‘tkazuvchi o‘zaklarida. Uyurma toklar tufayli energiya yo‘qotilishini kamaytirish uchun o‘zgaruvchan tok qurilmalarining metall magnit o‘tkazgichlari bir-biridan izolyatsiyalangan alohida plastinalardan yig‘iladi. Plastinalar tekisligi uyurma toklar oqadigan tekislikka perpendikulyar yo‘naltiriladi. Bu tok konturlari egallaydigan yuzani kichraytiradi va natijada uyurma toklar qiymatini sezilarli kamaytiradi.

Juda yuqori chastotalarda magnit o‘tkazgichlar uchun metall ferromagnetiklar o‘rniga magnitodielektriklar qo‘llanadi. Ularning solishtirma qarshiligi juda katta bo‘lgani sababli uyurma toklarning ta’siri deyarli ahamiyatsiz bo‘ladi.

Tarixan tok yo‘nalishi o‘tkazgichdagi musbat zaryadlarning harakat yo‘nalishiga mos keladi deb qabul qilingan. Bunday o‘tkazgichda. Biroq tokni faqat manfiy zaryadlangan zarralar (masalan, elektronlar metall tarkibida ) tashisa,tok yo‘nalishi zaryadlangan zarralar harakatiga qarama-qarshi bo‘ladi.

O‘tkazgichlarda tashqi elektr maydoni ta’sirida yuzaga keladigan zarrachalarning yo‘nalgan harakati tezligi (dreyf tezligi) o‘tkazgich materialiga, zarrachalarning massasiga va zaryadiga, atrof-muhit haroratiga, qo‘yilgan potensiallar farqiga bog‘liq bo‘lib, yorug‘lik tezligidanjuda kichik bo‘ladi. Masalan, mis o‘tkazgichdagi amaliy tok zichliklarida elektronlarning tartibli harakat tezligi taxminan 0,1 mm/s — bu salyangoz tezligidan 20 marta sekin^{[manba 3642 kundan beri ko‘rsatilmagan]}.

Shunga qaramay, o‘tkazgichlarda elektr maydonining tarqalish tezligi hamda tok yoqilganda elektronlar harakatining tartiblanish tezligi ( elektromagnit to‘lqinfrontining tarqalish tezligi) taxminan yorug‘lik tezligigateng. Ya’ni kuchlanish o‘zgargandan keyin elektronlarning harakat tezligi o‘zgaradigan soha o‘tkazgich bo‘ylab elektromagnit tebranishlar tarqalish tezligida siljiydi.

Elektr toki miqdoriy tavsiflarga ega: skalyar kattalik — tok kuchiva vektor kattalik — tok zichligi.

Tok kuchi — fizik kattalikbo‘lib, zaryad miqdorining ${\displaystyle \mathrm{\Delta }q}$muayyan vaqt ${\displaystyle \mathrm{\Delta }t}$ ichida o‘tkazgichning ko‘ndalang kesimidan o‘tgan qiymatining shu vaqt oralig‘iga nisbatiga teng:

${\displaystyle I=\frac{\mathrm{\Delta }q}{\mathrm{\Delta }t}.}$.

Tok kuchining Xalqaro birliklar tizimidagi (SI) o‘lchov birligi — amper (ruscha belgilanishi: А; xalqaro belgilanishi: A).

Aynan Om qonuniga ko‘ra, zanjir qismidagi tok kuchi ${\displaystyle I}$ shu qismga qo‘yilgan kuchlanishga ${\displaystyle U}$, ammo zanjirning qarshiligiga teskari proporsionaldir ${\displaystyle R}$:

${\displaystyle I=\frac{U}{R}.}$

Agar zanjir qismidagi elektr toki o‘zgarmas bo‘lmasa, kuchlanish va tok kuchi uzluksiz o‘zgaradi. Bunda qat’iy o‘zgaruvchan tokning o‘rtacha kuchlanishi va tok kuchi nolga teng, ammo ajraladigan issiqlikning o‘rtacha quvvati nol bo‘lmaydi. Quyidagi tushunchalar qo‘llanadi:

• oniy kuchlanish va tok kuchi, ya’ni ayni lahzadagi qiymatlar;
• amplituda kuchlanishi va tok kuchi, ya’ni eng katta mutlaq qiymatlar;
• effektiv (ta’sir etuvchi) kuchlanish va tok kuchi tokning issiqlik ta’siriga ko‘ra aniqlanadi, ya’ni ular xuddi shunday issiqlik ta’sirini beradigan o‘zgarmas tokning qiymatlariga teng bo‘ladi.

Tok zichligi — vektor, uning mutlaq qiymati o‘tkazgichning biror kesimidan o‘tadigan tok kuchining tok yo‘nalishiga perpendikulyar kesim yuzasiga nisbatiga teng. Vektor yo‘nalishi tokni hosil qiluvchi musbat zaryadlar harakati yo‘nalishiga mos keladi.

Om qonunining differensial shakliga ko‘ra, muhitdagi tok zichligi ${\displaystyle \overrightarrow{j}}$ muhitning elektr maydon kuchlanganligiga ${\displaystyle \overrightarrow{E}}$ va elektr o‘tkazuvchanligiga muhitda to‘g‘ri proporsional bo‘ladi ${\displaystyle \sigma }$:

${\displaystyle \overrightarrow{j}=\sigma \overrightarrow{E}.}$

O‘tkazgichdan tok o‘tganda ish zaryadlar harakatiga qarshilik ko‘rsatuvchi kuchlarga qarshi bajariladi. Har qanday o‘tkazgichning elektr qarshiligi ikki tarkibiy qismdan iborat:

• aktiv qarshilik — issiqlik ajralishi bilan bog‘liq qarshilik;
• reaktiv qarshilik — «energiyaning elektr yoki magnit maydonga uzatilishi (va qaytishi) bilan bog‘liq qarshilik» (Katta sovet ensiklopediyasi).

Odatda elektr toki bajargan ishning katta qismi issiqlik ko‘rinishida ajraladi. Issiqlik ajralishining quvvati bir birlik vaqt ichida ajralgan issiqlik miqdoriga teng bo‘lib, bu quvvat vattlardao‘lchanadi. Joul — Lens qonuniga ko‘ra, o‘tkazgichdagi issiqlik yo‘qotishlarining quvvati undan o‘tayotgan tok kuchiga va qo‘yilgan kuchlanishga proporsional:

${\displaystyle P=IU=I^{2}R=\frac{U^2}{R}}$.

Xususan, uzluksiz muhitda hajmiy quvvat ${\displaystyle p}$ quyidagi skalyar ko‘paytma orqali, ya’ni tok zichligi vektori ${\displaystyle \overrightarrow{j}}$ va elektr maydon kuchlanganligi ${\displaystyle \overrightarrow{E}}$ vektorining mazkur nuqtadagi ko‘paytmasi bilan aniqlanadi:

${\displaystyle p=\left(\overrightarrow{j}\overrightarrow{E}\right)=\sigma E^2=\frac{j^2}{\sigma }}$.

Hajmiy quvvat bir kub metr uchun vattlarda o‘lchanadi.

Nurlanish qarshiligi o‘tkazgich atrofida elektromagnit to‘lqinlar hosil bo‘lib, energiyani fazoga olib ketishi natijasida yuzaga keladi. Bu qarshilik o‘tkazgichning shakli va o‘lchamlariga, nurlanayotgan to‘lqin uzunligiga hamda muhitning elektromagnit xossalariga murakkab tarzda bog‘liq. Har bir kesimida tok bir xil yo‘nalish va kuchga ega bo‘lgan yakka to‘g‘ri chiziqli o‘tkazgichning uzunligi ${\displaystyle L}$ u nurlatadigan elektromagnit to‘lqin uzunligidan ancha kichik bo‘lsa, ${\displaystyle \lambda }$qarshilikning to‘lqin uzunligi va o‘tkazgich uzunligiga bog‘liqligi nisbatan sodda bo‘ladi:

${\displaystyle R=3200\left(\frac{L}{\lambda }\right)}$.

Eng keng tarqalgan sanoat chastotasidagi elektr tokiga — 50 Hz — uzunligi taxminan 6 ming kilometr bo‘lgan to‘lqin mos keladi. Shu sababli elektr tarmoqlarining nurlanish quvvati odatda issiqlik yo‘qotishlari quvvatiga nisbatan nihoyatda kichik bo‘ladi. Biroq tok chastotasi ortishi bilan nurlanadigan to‘lqin uzunligi kamayadi va nurlanish quvvati ortadi. Energiyani nurlatishga mo‘ljallangan o‘tkazgich yoki o‘tkazgichlar tizimi uzatuvchi antenna deb ataladi.

Chastota tushunchasi kuchi yoki yo‘nalishi davriy o‘zgaradigan o‘zgaruvchan tokka tegishli. U eng ko‘p qo‘llanadigan sinusoidal qonun bo‘yicha o‘zgaradigan tokka ham taalluqlidir.

Davr — o‘zgaruvchan tokning kuchi (va kuchlanishi) o‘zgarishlari takrorlanadigan eng qisqa vaqt oralig‘i (sekundlarda ifodalanadi). Bir birlik vaqtdagi davrlar soni chastota deyiladi. Chastota gerslardao‘lchanadi; bir gers (Hz) bir sekunddagi bitta davrga teng.

Elektrodinamikada siljish toki tushunchasi kiritiladi. Maksvell tenglamalarida siljish toki zaryadlar harakati tufayli yuzaga keladigan tok bilan bir xil darajada hisobga olinadi. Magnit maydon kuchlanganligi o‘tkazuvchanlik toki va siljish toki yig‘indisiga teng bo‘lgan to‘liq elektr tokiga bog‘liq. Ta’rifga ko‘ra, siljish tokining zichligi ${\displaystyle {\overrightarrow{j}}_D}$ — elektr maydoni o‘zgarish tezligiga proporsional vektor kattalik; tegishli maydon esa elektr maydoni ${\displaystyle \overrightarrow{E}}$:

${\displaystyle {\overrightarrow{j}}_D={\epsilon }_0\epsilon \frac{\partial \overrightarrow{E}}{\partial t}}$,

bu yerda ${\displaystyle {\epsilon }_0}$ — elektr doimiysi;

${\displaystyle \epsilon }$ — dielektrik singdiruvchanlik.

Elektr maydonining o‘zgarishi ham, tokning oqishi kabi, magnit maydonniyuzaga keltiradi; shu jihatdan bu ikkala jarayon o‘xshash. Bundan tashqari, elektr maydonining o‘zgarishi odatda energiyaninguzatilishi bilan kechadi. Masalan, kondensatorzaryadlanayotganda yoki razryadlanayotganda uning qoplamalari o‘rtasida zaryadlangan zarralar harakatlanmasa ham, muayyan energiyani uzatuvchi va o‘ziga xos tarzda elektr zanjiriniyopuvchi siljish toki undan o‘tadi deb hisoblanadi. Kondensatordagi siljish toki ${\displaystyle I_D}$ quyidagi formula bilan aniqlanadi:

${\displaystyle I_D=\frac{\mathrm{d}Q}{\mathrm{d}t}=-C\frac{\mathrm{d}U}{\mathrm{d}t}}$,

bu yerda ${\displaystyle Q}$ — kondensator qoplamalaridagi zaryad;

${\displaystyle U}$ — potensiallar farqi — qoplamalar o‘rtasidagi ${\displaystyle C}$ — sig‘im — kondensator sig‘imi.

Siljish toki elektr zaryadining ko‘chishi bilan bog‘liq bo‘lmagani sababli odatiy ma’noda elektr toki hisoblanmaydi.

• turli elektr dvigatellarda mexanik energiya olish;
• isitish asboblari, elektr pechlar va elektr payvandlashda issiqlik energiyasi olish;
• yoritish hamda signal berish qurilmalarida yorug‘lik energiyasi olish;
• yuqori va o‘ta yuqori chastotali elektromagnit tebranishlar hamda radioto‘lqinlar hosil qilish;
• elektr yordamida tovush hosil qilish;
• turli moddalarni elektrolizorqali olish va elektr akkumulyatorlarnizaryadlash. Bu jarayonda elektromagnit energiya kimyoviy energiyaga aylanadi;
• magnit maydon hosil qilish ( elektromagnitlarda).

• tibbiy diagnostika — biotoklar sog‘lom va kasallangan a’zolarda turlicha bo‘ladi. Shu sababli ba’zan kasallikni va uning sabablarini aniqlash hamda davolashni belgilash mumkin. Organizmda yuz beradigan elektr hodisalarini o‘rganadigan fiziologiyabo‘limi elektrofiziologiya deb ataladi.
  • Elektroensefalografiya — funksional holatni tekshirish usuli; tekshiriladigan a’zo — bosh miya.
  • Elektrokardiografiya — ishlayotganda hosil bo‘ladigan elektr maydonlarini qayd etish va o‘rganish usuli. Tekshiriladigan a’zo — yurak.
  • Elektrogastrografiya — harakat faoliyatini o‘rganishga qaratilgan usul. Tekshiriladigan a’zo — oshqozon.
  • Elektromiografiya — bioelektrik potensiallarni o‘rganish usuli. Ular yuzaga keladigan joy — skelet mushaklari.
• Davolash va reanimatsiya: elektr stimulyatsiyasi bosh miyaning ayrim sohalarida; kasalliklarni davolashda, jumladan Parkinson kasalligini va epilepsiyanidavolashda, shuningdek elektroforezda. Yurak ritmi boshqaruvchisi, ya’ni yurak mushagini impulsli tok bilan rag‘batlantiruvchi qurilma, bradikardiyada va boshqa yurak aritmiyalarida qo‘llanadi..

Inson tanasi elektr tokini o‘tkazadi. Teri quruq va shikastlanmagan bo‘lsa, inson tanasining qarshiligi 3 kOm dan 100 kOm gacha.

Inson yoki hayvon tanasidan o‘tgan elektr toki quyidagi ta’sirlarni keltirib chiqaradi:

• issiqlik ta’siri (kuyish, qon tomirlarning qizishi va shikastlanishi);
• elektrolitik ta’sir (qonning parchalanishi, fizik-kimyoviy tarkibining buzilishi);
• biologik ta’sir (organizm to‘qimalarining ta’sirlanishi va qo‘zg‘alishi, tirishishlar);
• mexanik ta’sir (qon tok ta’sirida qizib hosil qilgan bug‘ bosimi tufayli qon tomirlarining yorilishi).

Elektr tokidan shikastlanish oqibatini belgilovchi asosiy omil inson tanasidan o‘tadigan tok kuchidir. Xavfsizlik texnikasiga ko‘ra, elektr toki quyidagicha tasniflanadi:

• xavfsiz deb inson tanasidan uzoq vaqt o‘tsa ham zarar yetkazmaydigan va hech qanday sezgi uyg‘otmaydigan tok hisoblanadi. Uning qiymati 50 mkA (o‘zgaruvchan tok 50 Hz) va 100 mkA o‘zgarmas tok uchun qiymatlaridan oshmaydi;
• inson sezishi mumkin bo‘lgan eng kichik o‘zgaruvchan tok taxminan 0,6—1,5 mA (o‘zgaruvchan tok 50 Hz) va 5—7 mA o‘zgarmas tok uchun;
• chegaraviy qo‘yib yubormaydigan tok deb odam ixtiyoriy ravishda kuch ishlatsa ham tok o‘tayotgan qismdan qo‘lini ajrata olmaydigan eng kichik tok kuchiga aytiladi. o‘zgaruvchan tok uchun bu taxminan 10—15 mA, o‘zgarmas tok uchun — 50—80 mA;
• fibrillyatsiya chegarasi deb o‘zgaruvchan tokning (50 Hz) taxminan 100 mA va 300 mA o‘zgarmas tok qiymatlari tushuniladi; ularning 0,5 sekunddan uzoqroq ta’siri katta ehtimol bilan yurak mushaklari fibrillyatsiyasinikeltirib chiqaradi. Ushbu chegara inson uchun shartli ravishda o‘limga olib keluvchi deb ham hisoblanadi.

Elektr xavfsizligi

Elektr xavfsizligi huquqiy, ijtimoiy-iqtisodiy, tashkiliy-texnik, sanitariya-gigiyena, davolash-profilaktika, reabilitatsiya va boshqa chora-tadbirlarni o‘z ichiga oladi. Elektr xavfsizligi qoidalari huquqiy va texnik hujjatlar, shuningdek, me’yoriy-texnik baza bilan tartibga solinadi. Elektr qurilmalari va elektr jihozlariga xizmat ko‘rsatuvchi xodimlar elektr xavfsizligi asoslarini bilishi shart.

Rossiyada iste’molchilar elektr qurilmalaridan texnik foydalanish va elektr qurilmalaridan foydalanishda mehnatni muhofaza qilish qoidalariga ko‘ra, xodimlarning malakasi, ish staji hamda elektr qurilmalarining kuchlanishiga qarab 5 ta malaka guruhi elektr xavfsizligi bo‘yicha belgilangan.

Rossiyada elektromagnit nurlanish ta’sirining ruxsat etilgan eng yuqori darajalarini belgilaydigan me’yoriy hujjatlar quyidagilardir:

• GOST 12.1.006-84 «Mehnat xavfsizligi standartlari tizimi. Radiochastotali elektromagnit maydonlar. Ruxsat etilgan darajalar»,
• 2021-03-01 sanasidan SanPiN 1.2.3685-21 «Yashash muhiti omillarining inson uchun xavfsizligi va (yoki) zararsizligini ta’minlash bo‘yicha gigiyenik me’yorlar va talablar» amal qiladi.

Turli radioeshittirish va uzatuvchi radiotexnika vositalarining >300 MHz chastotalarda turarjoy va sanitariya hududlaridagi ruxsat etilgan nurlanish darajalari ayrim mamlakatlarda sezilarli farq qiladi:

• Rossiya, Ukraina, Polsha, Belarus, Qozog‘iston: 10 mkVt/sm²;
• AQSH, Yevropa (ayrim mamlakatlardan tashqari), Yaponiya, Koreya: 200—1000 mkVt/sm²;
• Kanada: 130—2000 mkVt/sm²;
• Xitoy: 10—40—2000 mkVt/sm².