|
Nazorat savollari
1. Qutblanish nima?
36
[T.K. Basak. Electrical engineering materials. New Age Intenational, Nil edition. USA,
2009. 15-16 bet].
2. Elektr maydon nima?
3. Maydon kuchlanganligi nima?
4. Dielektrik nima.
5. Singdiruvchanlik nima aytiladi?
Adabiyotlar
1. T.K. Basak. Electrical engineering materials. New Age Intenational, Nil
edition. USA, 2009. (12-16 bet)
4-MA’RUZA
DIELEKTRIKLARNING QUTBLANISHI
Reja:
1.
Dielektrik qutblanishning asosiy turlari
2.
O’z-o’zidan (spontan) qutblanish
3.
Suyuq holatdagi dielektriklar
Dielektrik qutblanishning asosiy turlari
Dielektrikda kuzatiladigan qutblanish asosan ikki turga: elektr maydoni
ta‘sirida juda tez sodir bo‘ladigan (elektronion) va sekin o‘sib hamda sekin
pasayadigan (relaksatsiya) qutblanishlariga bo‘linadi. Birinchi turdagi qutblanish
juda tez o‘tishi natijasida dielektrikda elektr energiyasi sarflanmaydi, ikkinchi
turdagisida esa qutblanish asta-sekin sodir bo‘lib, dielektrik qizishi natijasida
energiya sarflanadi.
Kondensator sig‘imi va kondensatorda yig‘ilgan zaryad dielektrikda sodir
bo‘ladigan qutblanish jarayonlarini o‘zida aks ettiradi.
Elektron qutblanish
(q
E
, C
E
)
atom yoki ionlar elektron qobig‘ining siljishi va ezilishi hisobiga sodir bo‘lib, bu
turdagi qutblanish katta tezlikda (10
-15
sek.) kechadi va qiymat jihatidan
yorug‘likning sindirish ko‘rsatkichi kvadratiga
(n
2
)
tengdir. Bunda qutblanish
barcha dielektriklarda kuzatilib, ularning atomlaridagi elektronlar musbat elektrod
tomon siljiydi
37
. Qutbli bo‘lmagan suyuq holatdagi va qattiq dielektriklarda
qutblanish sust kechib,
r
qiymati 2
2,5 atrofida bo‘ladi. Elektron qutblanishda
elektr siljish
(D)
maydon kuchlanganligi
(E)
ga mos ravishda o‘zgaradi, shuning
uchun ham
r
kuchlanganlikka bog‘liq bo‘lmaydi. Jism qattiq holatdan suyuq
holatga o‘tganida zichligi kamayadi, natijada qutblanish ham sekin susayadi.
Elektron qutblanishda elektr energiyasi sarf bo‘lmaydi. Bunday qutblanish neft
moylarida (oktol), qattiq moddalar parafin, polistirol, polietilen va boshqalarda
kuzatiladi.
Ionli qutblanish
(С
I
, q
I
)
kristall panjarali qattiq jismlarda bo‘sh bog‘langan
ionlar siljishi natijasida ro‘y beradi. Ionli qutblanish elektron qutblanishga nisbatan
37
T.K. Basak. Electrical engineering materials. New Age Intenational, Nil edition. USA,
2009. (19-20 bet)
kuchliroq kechadi va
r
ning qiymati 5
30 oralig‘ida bo‘ladi. Ion o‘lcham jihatidan
elektrondan katta bo‘lib, qutblanish tezligi esa, aksincha, past bo‘ladi (
10
-3
c).
Bunda
r
qiymati chastotaga bog‘liq emas. Ion qutblanishida elektr siljish maydon
kuchlanganligi
E
ga,
r
qiymati esa mazkur kuchlanganlikka bog‘lig bolmaydi.
Harorat ko‘tarilishi bilan kristall panjaradagi ionlar orasidagi masofa ortadi.
Natijada oraliqdagi tortishish-kuchi pasayadi va ion qutblanishi kuchayadi, ya‘ni
ionli dielektriklarda masalan, slyuda, ba‘zi turdagi sopollarda
r
qiymati o‘sib
boradi
38
.
Ion qutblanishida energiya isrofi kuzatilmaydi, chunki qutblanishga
sarflanadigan energiya manbaga to‘liq uzatiladi. Faqat yuqori chastotada
ionlarning rezonansi hisobiga materiallarda elektr energiya isrofi kuzatiladi.
Dipol-relaksatsiya qutblanishi
(C
D-R
, q
D-R
, r
D-R
)
betartib issiqlik harakatida
bo‘lgan zarrachalar (dipol molekulalari) elektr maydoni ta‘sirida o‘z yo‘nalishini
o‘gartirishi hisobiga ro‘y beradi. Agar molekulalar, kuchlar dipollarning maydon
uzra yo‘nalish olishiga xalal bermasa, u holda dipol qutblanishi sodir bo‘ladi.
Qutbli dielektriklardagi dipol molekulalarining musbat va manfiy
zaryadlarining og‘irlik markazlari bir-biriga mos kelmay, balki molekula
chekkasiga siljigan holda elektr momenti hosil qiladi. Elektr maydonida uning
manfiy chekka qismi musbat qoplamaga, musbat qismi esa manfiy qoplamaga
tomon burilishga intiladi. Dipol mazkur burilishda ma‘lum qarshilikka
(r
D-R
)
uchraydi va uni yengish uchun energiya sarf etadi.
38
[T.K. Basak. Electrical engineering materials. New Age Intenational, Nil edition. USA,
2009. (19-20 bet)]
Dipol qutblanish ancha sekin (
=10
-6
10
-8
c) kechishi sababli radio to‘lqinida
(10
6
10
8
Gs) maydon o‘zgarishi qutblanish vaqtiga yaqinlashib qoladi; oqibatda
yuqori chastotada dipol molekulalar maydon yo‘nalishining o‘zgarishiga
ulgurolmay qoladi va qutblanish susayib,
r
qiymati pasayadi
39
. Dipol qutblanish
qutbli gazlar, suyuqliklar va ba‘zi organik qattiq moddalarga xosdir. Kuchlanganlik
uzilgandan so‘ng dipolning issiqlik harakati ta‘sirida tartibli susayishi vaqti
(eksponensial o‘zgaradigan e=2,71)
relaksatsiya vaqti
deb ataladi. Qutbli
dielektrikda
r
qiymatining haroratga qarab o‘zgarishi, past haroratda jism
qovushqoqligi yuqoriligi tufayli dipollar harakatsiz va
r
=
L
ga teng bo‘ladi;
material qizdirilsa, u yumshab ichki ishqalanish susayishi natijasida dipol burilishi
yengillashadi va
r
qiymati ortadi; yuqori haroratda esa dipolning aniq yo‘nalish
olishiga zarralarning betartib issiqlik harakatining ortishi xalal beradi va o‘z
navbatida
r
qiymati kamayadi.
40
Ion-relaksatsiya qutblanishi
(C
i-r
, q
i-r
, r
i-r
)
ba‘zi anorganik moddalarda
kuzatiladi. Bunda moddaning o‘zaro bo‘sh bog‘langan ionlari tashqi elektr maydon
ta‘sirida aniq yo‘nalish oladi. Agar elektr maydon olinsa, qutblanish eksponensial
qonun bo‘yicha pasayadi.
Elektron-relaksatsiya qutblanish
(C
e-r
, q
e-r
, r
e-r
)
sindirish ko‘rsatkichi yuqori
va katta ichki maydonga ega bo‘lgan dielektriklar uchun xos bo‘lib, qo‘shimcha
elektron yoki teshiklarni issiqlik energiyasi bilan ta‘sirlantirish orqali yuzaga
keladi. Bu turdagi qutblanish asosi metall oksidi bo‘lgan ba‘zi kimyoviy birikmalar
(titan, niobiy, vismut) ga xosdir. Tarkibida titan bo‘lgan elektron-relaksatsiya
qutblanishli sopolda elektr maydon chastotasi ortishi bilan dielektrik
singdiruvchanlik kamayadi.
39
[T.K. Basak. Electrical engineering materials. New Age Intenational, Nil edition. USA,
2009. (19-20 bet)]
40
[T.K. Basak. Electrical engineering materials. New Age Intenational, Nil edition. USA,
2009. (19-20 bet)]
Migratsion qutblanish
(C
M
, q
M
, r
M
)
tarkibi bir jinsli bo‘lmagan qattiq
jismlarda qutblanishning
qo‘shimcha mexanizmi
sifatida ro‘y
beradi. U past
chastotada yuzaga keladi va elektr energiyasi ko‘p miqdorda sarflanishi bilan
xarakterlanadi. Bunday qutblanishni keltirib chiqaradigan omillar texnik
dielektriklardagi
o‘tkazuvchi
va
yarim
o‘tkazuvchi
qismlar
hamda
o‘tkazuvchanligi turlicha bo‘lgan qatlamlardir.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
