Qattiq dielektriklarning energiya isrofi. Qattiq dielektrikdagi kuzatiladigan dielektrik isrof ularning strukturasiga bog’liq. Qattiq jismlarda turli tarkibli va strukturali tuzilishga ega bo’lganligi uchun dielektrik isrofning barcha turlari kuzatilishi mumkin. Aynan shu fikrni oydinlashtirish, hisob ishlarini yengilashtirish maqsadida qattiq jismlardagi dielektrik isrofni to’rt guruhga bo’lish mumkin: molekulyar strukturali dielektriklar, ion strukturali, segnetoelektriklar va bir jinsli strukturaga ega bo’lmagan dielektriklar.
Molekulyar strukturali dielektriklardagi dielektrik isrof molekulaning turiga bog’liq. Qutblanmagan molekulali, tarkibida aralashma bo’lmagan dielektriklar kichik dielektrik isrofga ega bo’ladi. bunday dielektriklarga misol qilib serezin, qutblanmagan polimerlar-polietilen, politetraftoretilen, polistirol va boshqalarni keltirish mumkin.
Sanab o’tilgan dielektriklarning dielektrik isrofi kichik bo’lmaganligi uchun, yuqori chastotali dielektriklar sifatida qo’llaniladi.
Qutblangan molekulali molekulyar strukturali dielektriklar asosan organik jimlarda tashkil etib, texnikada keng qo’llamda qo’llaniladi. Bularga sellyuloza asosidagi materiallar (qog’oz, katron), qutbli polimerlar (organik shisha); poliamidlar (kepron). Kauchukli materiallar (ebolit), fenolformaldegidli smolalar (bakelit), sellyuloza efirlari (asetilselyuloza) va boshqa materiallar kiradi.
Bunday jismlar dipolli-relaksasion qutblanishda qurish hisobiga haroratga bog’liq holda yuqori dielektrik isrofga ega bo’ladi; Haroratning ayrim qiymatlarida dielektrik isrof maksimum va minimum isrofga erishadi; minimumdan keyingi isrofning ortishi uning o’tuvchi elektr o’tkazishi orqali tushuntiriladi.
Qog’ozli dielektriklarda xatto quritilgan holatida ham quyi haroratda maksimumga erishadi.
Segnetoelektriklardagi dielektrik isroflar. Segnetoelektrikdagi dielektrik isrof dielektrikdagi singari bir xil bo’ladi. Xususiyatli tomoni, oldin aytib o’tilganidek, Kyuri nuqtalariga yaqin aniqlashtirilgan xaroratning oralig’larida o’z-o’zidan ixtiyoriy qutblanish darajasi tushiniladi. O’z-o’zidan ixtiyoriy qutblanish muxitida xaroratga bog’langan dielektrik isrof kam o’zgarsada, Kyuri nuqtasidan yuqori qiymatlarda o’z-o’zidan ixtiyoriy qutblanish yo’qolishi natijasida birdaniga pasayadi.
4.5-rasmda tarkibi turlicha va shunga tegishli Kyuri nuqtalariga ega bo’lgan ikki xil keramik segnetoelektriklarning dielektrik isrof burchagini tangensi va dielektrik singdiruvchanligini haroratga bog’liqligi tasvirlangan.
Bir jinsli bo’lmagan strukturali qattiq jismlardagi dielektrik isrof kamida ikki xil komponentlarning o’zaro aralashmasida, bir-biri bilan mexanik bog’langan qattiq dielektriklarda kuzatiladi. Bularga, avvalo, keramikani olish mumkin. Xar qanday keramik material o’zida murakkab tuzilishli tizimni aks ettiradi. Inchunin, tarkibi kristalli, gazli va shafofli fazalari bilan farqlanadi.
Keramikadagi dielektrik isrof kristall va shaffofli fazalarining o’zaro munosabatidan kelib chiqadi. Gazli faza keramikada esa, yuqori kuchlanganlik maydonidagi ro’y beradigan ionizasiyani rivojlanishida dielektrik isrofni ortishiga olib keladi. Keramikadagi isrofning ortishiga materialni ishlab – chiqarish jarayonida maxsulotda yarim o’tkachgichli ulanishlar xosil bo’lishi ham sabab bo’ladi. Shuningdek, keramikadagi dielektrik isrofning ortishiga movjud ochiq g’ovaklardagi absorbsiyali namlikni ham sanash mumkin.
Bir jinsli bo’lmagan materiallarga qatlamli strukturaga ega bo’lgan slyudani ham kiritish mumkin. Slyuda plastinkasidagi yarim o’tkazgichli qatlamlarning movjudligi evaziga tgδ ning o’zgaruvchan kuchlanishning quyi chastotalarida , xuddi shu materialning juda ham yupqa monokristalarining tgδ ni qiymatiga taqqoslaganda o’sishi kuzatiladi. 2.6-rasmdan ko’rinib turibdiki, muskovit slyudasining solishtirma xajmiy qarshiligi o’zgarmas tokda ham, o’zgaruvchan tokda ham faqatgina yuqori haroratlarda (qachonki aktiv o’tkazuvchanlik faqat slyudaning elektr o’tkazishi orqali aniqlanganda) ustma-ust tushayabdi xolos.
Shimdirilgan qog’ozni ham bir jinsli bo’lmagan dielektriklar sarasiga kiritish mumkin. Bunday qog’ozlarda sellyuloza tolalaridan tashqari, shimiladigan u yoki bu tarkibli jismlar bo’ladi. shimdirilgan qog’ozning dielektrik isrofi tarkibdagi komponentlarning elektr xossalariga, miqdoriga hamda havoli ulanishiga ko’ra aniqlanadi.
2.5-rasm. 2.6-rasm.
2.5-rasm. Turlicha tarkibli titanat bariy namunasining tgδ va dielektrik singdiruvchanligini haroratga bog’liqligi (1 va 2 – namunalar raqami).
2.6-rasm. Muskovit slyudasining solishtirma xajmiy qarshiligini haroratga bog’liqligi. 1- ρ ning o’zgarmas tokda o’lchangan ko’rsatkichi; 2- ρ tgδ va f=50 Gs bo’lgandagi xisobi.
Moy-kanifol kompaud shimdirilgan qog’ozning tgδ ni xaroratga bog’liqligida ikkita maksimumga ega bo’lib: birinchi (past haroratda) qog’ozning (sellyuloza) o’zini dipolli-radikal isrofini xarakterlaydi, ikkinchi (yuqori haroratlarda) shimilgan kampaundning dipolli-relaksasion isrofini xarakterlaydi.
Elektr izolyasiya texnikasida ko’pincha kompozision materiallar qo’llaniladi. Bunday materiallar bir xolatda materialning mexanik mustaxkamligiga (ipakli asosda) kafolat bersa, ikkinchi xolatda zarur bo’lgan xossalarini saqlagan xolda arzonlashtirish (plastmassa va rezinadagi to’ldiruvchilar) bo’lsa, uchinchidan esa qimmatbaho chiqindilardan foydalanish (slyudali materiallar) imkoniyatlari bo’lganligi uchun keng qo’llash imkonini beradi.
Nazorat savollari 1. Qaysi hollarda dielektrik isrof kuzatiladi?
2. Dielektrik isrofning tashqi faktorlarga bog’liqlik tomonlari qaysi?
3. Isrof burchagi kattaligini izoxlab bering?
4. Isrofning turlariga ko’ra dielektriklarning guruhlarini sanab bering?
5. Dielektrik isrofning kamaytirish choralari qanday?
