Таълим вазирлиги фарғона политехника институти

Детекторлар (Д): ДИ — импульсли; ДА — амплитудали; ДС — частотали; ДП — бошқалар. ДФ — фазали;

Сигнал генераторлари (Г): ГС — гармоник сигналлар генератори; ГМ — халақит сигналлар генератори; ГГ — тўғри бурчак шакилли ; ГФ — маҳсус шакилли сигналлар генератори; ГЛ — чизиқли — ўзгарувчан сигналлар генератори; ГП — бошқалар.

Иккиламчи таъминот манбалари (Е): ЕМ — ўзгартиргич; ЕН — узликсиз кучланиш манбаси; ЕВ — тўғрилагич; ЕУ — импульсли кучланиш стабилизаторларини бошқариш қурилмаси; ЕС — иккиламчи таъминот манбаси; ЕК — импульсли кучланиш стабилизатори; ЕТ — ток стабилизатори; ЕП — бошқалар;	Мантиқий элементлар (Л): ЛИ — ВА; ЛН — ЭМАС; ЛЛ — ЁКИ; ЛА — ВА-ЭМАС; ЛС — ВА-ЁКИ; ЛК — ВА-ЁКИ-ЭМАС ЛР — И-ИЛИ-НЕ; ЛМ — ЁКИ-ЭМАС ЛД — кенгайтиргич; ЛЕ — ЁКИ-ЭМАС; ЛБ — ВА-ЭМАС / ЁКИ-ЭМАС; ЛП — бошқалар.
Қўп функционал қурилмалар (Х): ХА — аналогли; ХК -комбинацияланган; ХТ — комбинацияланган ; ХЛ — рақамли; ХИ — аналогли матрицалар ХМ — рақамли матрицалар; ХИ — бошқалар.	Таққослаш ва селекция қурилмалари (С): CВ — временные; CА — амплитудные; CФ — фазовые; CС — частотные; CП — прочие.
Элементлар тўплами (Н): НТ — транзисторов; НД — диодов; НЕ — конденсаторов; НР — резисторов; НФ — функциональные; НК — комбинированные; НП — прочие.	Триггерлар (Т): ТЛ — Шмитта; ТТ — Т — триггер; ТД — динамические; ТМ — D — триггер; ТВ — JK — триггер; ТК — комбинированные; ТР — RS — триггер; ТП — прочие.
Ўзгартиргичлар (П): ПС — частоты; ПД — длительности (импульсов); ПФ — фазы; ПМ — мощности; ПН — напряжения; ПЕ — делители частоты аналоговые; ПУ — уровня (согласователи); ПЦ — делители частоты цифровые; ПА — цифро — аналоговые; ПЛ — синтезаторы частоты; ПР — код — код; ПВ — аналого — цифровые; ПП — прочие.	Кучайтиргичлар (У): УТ — постоянного тока; УЕ — повторители; УИ — импульсные; УР — промежуточной частоты; УК — широкополосные; УН — низкой частоты; УМ — индикации; УВ — высокой частоты; УС — дифференциальные; УЛ — считывания и воспроизведения; УД — операционные; УП — прочие.
Модуляторлар (М): МА — амплитудные; MС — частотные; MФ — фазовые; MИ — импульсные; MП — прочие.	Фильтрлар (Ф): ФР — режекторные; ФН — нижних частот; ФЕ — полосовые; ФВ — верхних частот; ФП — прочие.
Коммутаторлар ва калитлар (К): КН — напряжения; КТ — тока; КП — прочие;	Кеч қолдириш қурилмалари (Б): БР — активные; БМ — пассивные; БП — прочие.
Формирователлар (А): АФ — импульсов специальной формы; АГ — импульсов прямоугольной формы; АР — разрядных токов; АА — адресных токов; АП — прочие.	Рақамли қурилмалар (И): ИР — регистры; ИЛ — полусумматоры; ИД — дешифраторы ИМ — сумматоры; ИЕ — счетчики; ИК — комбинированные; ИВ — шифраторы; ИА — арифметико — логические устройства; ИП — прочие.
Зарядлаш алоқали фотосезгир қурилмалар (Ц): ЦЛ — линейные; ЦМ — матричные; ЦП — прочие.

Текшириш саволлари.
Диэлектрикларда электрон қутбланиш жараёни ҳақида сўзлаб беринг.
Диэлектрикларда дипол қутбланиш жараёни деганда нима тушунилади?
Диэлектрикларда ионли қутбланиш жараёни ҳакида сўзлаб беринг.
Диэлектрикларда ҳажмий зарядли қутбланиш жараёни нимадан иборат?
Қутбланиш жараёнлари диэлектрикларнинг қайси электр хоссаларига таъсир кўрсатади?
Диэлектрикларда ўтказувчанлик токини зарядланган қайси зарралар вужудга келтиради?
Диэлектрикларнинг тешилиши нима?


Адабиётлар:
1) К.П. Богородиский, В.В. Пасинков, “Электротехнический материали”1985г
2) И.Холикулов, М.М. Нишонова ”Электрон техника материаллари“ Тошкент шарк 2006й
3) Н.В.Никулин, В.А. Назаров ”Радиоматериаллар ва компонентлар “ Тошкент
Маъруза№4
Мавзу: Диэлектрикларнинг қутбланиши
Режа:
1. Диэлектрикларнинг қутбланиши.
2. Диполли қутбланиш.
3. Ионли қутбланиш.


Таянч иборалар: диэлектрикнинг қутбланиши, диполли қутбланиш, ионли қутбланиш, ҳажмий зарядли қутбланиш.


Диэлектрикнинг қутбланиши - қўйилган кучланиш таъсирида ундаги боғланган электр зарядларнинг тартибланиш жараёнидир. Электрон қутбланиш. Диэлектрикка кучланиш қўйилса, унда Е кучланганликли электр майдон ҳосил бўлади. Бу майдон кучлари диэлектрик атомларига таъсир этади. Мазкур кучлар таъсирида ҳар бир атомдаги электронлар ўз ядросига нисбатан мусбат электрод томонга силжийди (3-расм). Электронларнинг шундай эластик силжиши диэлектрикнинг ҳамма атомларида содир бўлади.
Силжиган электронлар атом ядроларининг мусбат зарядлари билан бирга эластик диполлар деб аталувчи ўзаро боғланган электр зарядлар жуфтини ҳосил қилади. Ди­электрикда эластик диполлар бир онда (10^-14-=-10^-16с давомида) пайдо бўлади. Куч­ланиш олиниши билан эластик диполлар яна бир онда йўқолади. Эластик диполлар пайдо бўлиш ҳодисаси барча диэлектрикларда кузатилади ва бу жараён электрон қутбла­ниш деб аталади. Диэлектрикда электронларнинг оний силжиши ва эластик диполларнинг ҳосил бўлиши зохиран диэлектрикдаги силжиш токи шаклида намоён бўлади.
1-расм

Қутбланиш жараёнининг амалий аҳамияти материалнинг диэлектрик сингдирувчанлиги унда рўй берувчи қутбланиш жараёнининг жадаллигига боғлиқлигида эканлигидир. Ушбу жараён энг оддий кўринишда қуйидаги тенглама орқали ифодаланиши мумкин:

(1.1)
бунда п — диэлектрикдаги заррачалар (атомлар, молекулалар) концентрацияси; а_э — электрон қутбланувчанлик (молекула ёки атом тузилишига боғлиқ катталик).
(1.1) тенгдамадан кўриниб турибдики, е_г катталик қутбланувчи зарралар концентрациясига ва уларнинг қутбланиш хусусиятига, яъни п ва _э катталикларга боғлиқ. Шунинг учун кристалл структурали диэлектрикларнинг диэлектрик сингди­рувчанлиги аморф структурали диэлектрикларнинг диэлектрик сингдирувчанлигидан катта, чунки кристалл структурали диэлектрикнинг қутбланувчи атом ва молекулалари аморф ди-электрикларникига нисбатан зичроқ жойлашган бўлади.
(1.1) тенгламага асосан шуни ҳам айтиш мумкинки, диэлек­трикнинг температураси ортиши билан е_г камаяди (1-расм). Бунинг сабаби диэлектрик ҳажмининг катталашуви ва ҳажм бирлигидаги қутбланувчи зарралар концентрациясининг камайишидир. Бу айниқса кристалл структурали Диэлектриклар­нинг қаттиқ ҳолатдан Т_эр температурада суюқ ҳолатга ўтиш пайтида яққол сезилади. Диэлектрик сингдирувчанликнинг температурага бундай боғлиқлиги мусбат ва манфий зарядларининг марказлари устма-уст тушадиган электр жиҳатдан нейт­рал молекулалардан ташкил топган қутбсиз диэлектриклардагина кузатилади.

2-расм
Қутбли диэлектриклар зарядларининг марказлари устма-уст тушмайдиган мусбат ва манфий зарядланган ионлардан таркиб топган қутбли молекулалардан иборат бўлади (2-расм). қутбли молекулалар электр жиҳатдан зарядланган бўлади, чунки улар бошланғич электр моменти  га эга.  катталик ион­лардан бирининг зарядининг q нинг ионлар марказлари орасидаги l масофага кўпайтмасига тенг, яъни =ql
Электр моменти  манфий иондан мусбат ионга йўналган вектор билан белгиланади. Демак қутбли молекула ўзаро боғланган, қарама-қарши ишорали зарядланган ионлардан ташкил топади. Бундай зарядлар системаси электр кучланиш таъсирида турган нейтрал молекулалардан ташкил топган эластик диполдан фарқли ўлароқ қаттиқ диполлаp деб аталади.
Диполли Қутбланиш. Қаттиқ диполлар диэлектрикда унга қўйилган кучланиш таъсир қила бошлашидан аввал, яъни ташқи электр майдон таъсиридан олдин пайдо бўлади. Қаттиқ диполларнинг бинобарин қутбли молекулаларнинг пайдо бўлишига сабаб аксарият диэлектрикларнинг молекулалари тузилишидаги симметриядир. Қутбсиз диэлектрикларнинг симметрик тузилган молекулалари қаттиқ диполларни ташкил этмайди. Қутбли диэлектрикка электр кучланиш берилса, унда икки хил қутбланиш: электрон ва дипол қутбланиш вужудга келади. Ав­вал электронларнинг диэлектрик атомларидаги ядроларга нисбатан оний силжиши (электрон қутбланиш) рўй беради. Сўнгра қутбли диэлектрикларда дипол қутбланишнинг анча секинлашган жараёни кечади. Бу жараён қутбли молекулалар­нинг электр майдон кучлари таъсирида бурилишидан иборатдир. Қутбли молекулаларнинг бурилиши қутбли диэлектрида абсорбция токи кўринишида намоён бўлади.
Диэлектрик сингдирувчанлик диэлектрдаги қутбланиш жараёнининг жадаллигига боғлик бўлиши илгари кўрсатиб ўтилган эди. Қутбли диэлектрикларда икки хил қутбланиш рўй бериши сабабли шароит (температура, қўйилган кучланиш ва б.) бир хил бўлса, уларнинг диэлектрик сингдирувчанлиги қутбсиз диэлектрикларникидан анча юқори бўлади. Масалан, қутбсиз қаттиқ диэлектрикларда (полиэтилен ва полистрол) _г = 22,4, қутбли диэлектриклар (бакелит ва глифталғ) да эса _г=69 бўлади.
Диполли қутбланиш жараёни туфайли қутбли диэлектриклар диэлектрик сингдирувчанлигининг температурага ва частотага боғлиқлиги қутбсиз диэлектрикларнинг ҳудди шундай боғланиш характеридан фарқ қилади.
Температура кўтарилиши билан қутбли диэлектриклар ди­электрик сингдирувчанлигининг ортишига сабаб (3-расмдаги 1 эгри чизиқ) дипол қутбланиш жараёни жадаллигининг ўсишидир. Буни қуйидагича тушунтириш мумкин. Диэлектрик қизиганида молекулалараро кучлар камаяди, натижада электр майдон кучлари таъсирида қутбли молекулаларнинг бурилиши осонлашади. Температура кўтарилиши билан диэлектрикка бериладиган иссиқлик энергияси қутбли молекулаларни тартибсиз ҳаракатга келтира оладиган даражада ортади. Электр майдон таъсирида маълум тартибда жойлашган қутбли молекулалар энди тартибсиз иссиқлик тебраниши ҳолатига ўтади. Бун­да дипол қутбланиш жадаллиги пасаяди, қутбли диэлектрикнинг диэлектрик сингдирувчанлиги ҳам камаяди.

3- расм
Қутбсиз диэлектриклар диэлектрик сингди­рувчанлигининг температурага боғлиқ равишда ўзгаришига сабаб (2-чизик) молекулалар концентрацияси (зичлиги) нинг камайишидир.
Қутбли диэлектрик сингдирувчанлигининг қўйилган кучланишнинг частотасига боғликлиги қутбли молекулаларнинг электр кучлар таъсирида ориентацияланиши билан тушунтирилади. Чунончи, деярли ҳамма қутбли молекулалар 1 частотагача (17-расм, эгри чизик) битта ярим давр мобайнида бурилишга улгуради, диэлектрик ичида эса электр майдон йўналиши сакланади ва ундан юкори частотада қутбли молекулалар бури­лишга ва электр майдонда ориентацияланишга улгурмайди, яъни дипол қутбланиш жараёнининг жадаллиги кескин пасаяди.

4-расм
Шу сабабли _г диэлектрик сингдирувчанлик ҳам кескин ка­маяди, чунки у диэлектрикда рўй бераётган қутбланиш жара­ёнининг жадаллигига боғликдир. 2 дан юқори частоталарда фақат электрон қутбланиш жараёни содир бўлади, дипол қутб­ланиш жараёни эса деярли кузатилмайди.
Қутбсиз диэлектрикнинг диэлектрик сингдирувчанлиги частоталарнинг кенг диапазонида унга қўйилган кучланиш часто­тасига боғлиқ бўлмайди (2 чизиқ). Бунинг сабаби қутбсиз диэлектрикларда частотага боғлиқ бўлмаган оний эластик электрон қутбланиш жараёни содир бўлишидир. Шунинг учун қутбсиз диэлектриклар юқори частоталар техникасида кенг қўлланади.
Ионли қутбланиш (ион силжиш билан қутбланиш). Бу жа­раён ионли кристалл диэлектрикларда содир бўлади. ҳар қандай ионли кристалл унинг кристалл панжарасидаги тугунларда жойлашган мусбат ва манфий ионлардан ташкил топади. Кучланиш қўйилганда кристаллда электр кучлар таъсири бошланади, натижада ионлар ўзининг бошланғич ҳолатига нисбатан эластик силжий бошлайди. Бунда мусбат зарядланган ион муайян бир йўналишда, манфий зарядланганлари эса қарама-қарши йўналишда силжийди. Шундай қилиб, ионларнинг ҳар бир жуфти эластик диполни ҳосил қилади. Ионларнинг эластик силжиш жараёни ҳисобланмиш бу ходиса 10^-13 10^-12 с давом этиб, диэлектрикларнинг ионли қутбланиши деб аталади. Ионли кристалларда ион сил­жиш билан қутбланиш жараёни билан бир каторда электронли қутбланиш ҳам бўлиб ўтади. Ионли кристалл диэлектриклар (радиокерамик материаллар, слюда)да қутбланиш жараёни­нинг умумий жадаллиги анча катталиги учун уларнинг диэлек­трик сингдирувчанлиги _г = 512 ва ундан ортиқ бўлади. Хар иккала қутбланиш жараёни бир онда бўлиб ўтади, шу сабабли ионли кристалл диэлектрикларнинг диэлектрик сингдирувчанлиги қўйилган кучланиш частотасига боғлиқ эмас. Ионли диэлектриклар радиоэлектроникада кенг қўлланади.
Спонтан қутбланиш. Баъзи диэлектрикларда ташқи электр майдон таъсир қилмаса ҳам диполларнинг ўз-ўзидан ориентацияланиш ҳодисаси кузатилади. Спонтан қутбланиш ҳодисаси биринчи марта қаттиқ кристалл модда — сегнет тузи NaКС₄Н₄0₆4Н₂О да кузатилган. Шунинг учун бу ҳодиса кузатиладиган ҳамма диэлектриклар сегнетоэлектриклар деб аталади.
Сегнетоэлектриклар ҳажмида кучсиз боғланган қаттиқ диполлари бор соҳалар (доменлар) мавжуд бўлиб, уларнинг электр моментлари стрелкалар билан белгиланади (18-расм). Улар бир доменда диполларнинг электр моменти бир хил йўналган, турли доменларда эса турлича йўналган бўлади. Шунинг учун қаттиқ диполларнинг электр моментлари ўзаро мувозанатлашган ва сегнетоэлектрикнинг умумий электр моменти М нолга тенг.

_5-расм
Агар сегнетоэлектрикка кучланиш берилса, унда қутбланиш жараёни бошланади. Электр кучлар таъсирида кучсиз боғланган диполлар ориентациялана бошлайди, бир оз вақт ўтгандан сўнг улар электр майдон кучларининг йўналиши бўйича жойлашиб олади. (19-расм)
Спонтан қутбланиш жадаллиги юқори бўлиши сабабли сег- нетоэлектрикларнинг диэлектрик сингдирувчанлиги анча катта (к_г =1500-4-7500) ва ундан катта бўлади. Бундан ташқари, сегнетоэлектрикларда _r температурага кучли даражада боғлиқ (20-расм). Маълум Т_к температурада диэлектрик сингдирувчанлик максимал қийматга эришади. _r нинг кескин ортишига сегнетоэлектрикларнинг бир кристалл ҳолатдан бошқа ҳолатга ўтиши сабаб бўлади.

6- расм
Бу ўтишга мос температура Кюрининг сегнетоэлектрик температураси (Т_к) деб юритилади. Кюри температурасидан бошқа температураларда _r кескин камаяди ва материал ўзининг сегнетоэлектриклик хусусиятини йўқотади.
Сегнетоэлектрикларнинг ўзига хос хусусияти уларнинг ди­электрик сингдирувчанлиги _r нинг электр майдон кучланганлиги Е га боғлиқлигидир (21-расм). Одатдаги диэлектриклар­да бундай боғланиш мавжуд эмас. Сегнетоэлектрикларнинг диэлектрик сингдирувчанлар фақат Кюри температурасигача (Т_к) берилган кучланиш ортиши билан кўпаяди. Т_к дан юқори температураларда сегнетоэлектриклар диэлектрик сингдирувчанлигининг температурага боғлиқлиги ва бошқа сегнетоэлек­трик ҳоссалари йўқолади; улар одатдаги диэлектрикларга айланади.

7-расм

Ҳажмий зарядли қутбланиш. Бу жараён диэлектрикнинг электродга яъни қатламларида ярим миқдордаги ионлар тўпланишидан иборатдир. (22-расм). Энергия заҳираси кам ион­лар электр ўтказувчанлик жараёнида иштирок этолмайди, яъни бевосита ўтказувчанлик токини ҳосил қилмайди. Бу ионлар диэлектрикнинг бутун ҳажмидан ўтгач, электродга яқин қат-ламларда тўхтаб қолади. Бунда мусбат зарядланган электрод яқинда манфий ионлар, манфий зарядланган электрод яқинида эса мусбат ионлар тўпланади. Шу сабабли диэлектрикда асосий майдонга тескари йўналган электр майдон ҳосил бўлади. Диэлектриклар учун Ом қонуни ушбу кўринишда ёзилади: I=(U-И_р)/R, бунда U— диэлектрикка қўйилган ташқи кучланиш, В;И_р- диэлектрикнинг электродларга яқин қатламларда ионларнинг ҳажмий зарядлари тўпланиши туфайли ҳосил бўлган кучланиш, В;R— диэлектрикнинг умумий қаршилиги Ом.

Ҳажмий-зарядли қутбланиш жараёни айниқса қаттиқ ди­электрикларда яққол кузатилади. Бу жараёнда иштирок этадиган ионларнинг диэлектрикда аста-секин кўчиши абсорбция токи кўринишида ҳам намоён бўлади.