17-tema. Elektr maydanındaǵı dielektrikler

17-tema. Elektr maydanındaǵı dielektrikler

Jobası:

1. 
   Dielektrikler hám olardıń polyarizatsiyası.
   
2. 
   Polyarizatsiya vektorı. Dielektrik sińiriwshilik hám onıń temperaturaǵa baylanıslılıǵı.
   
3. 
   Baylanısqan zaryadlar.
   
4. 
   Segnetoelektrikler.
   

Tayanısh sóz hám túsinikler: atom, molekula, elektr dipolı, dipol momenti, elastik dipol, dielektrik, polyarsız hám polyarlı molekula, orientatsion polyarizatsiya, deformatsion polyarizatsiya, ionlı polyarizatsiya, polyarizatsiya vektori, dielektrik qabıl etiwsheńlik, baylanısqan zaryadlar, izotrop dielektrik, elektr induktsiya vektorı, segnetoelektrikler, Kyuri tochkası.

1. Dielektrikler hám olardıń polyarizatsiyası

Ózinen tok ótkermeytuǵın deneler dielektrikler (izolyatorlar) dep ataladı. İdeal izolyatorlar tábiyatta joq, biraq bul deneler ótkizgishlerge qaraǵanda 10^áó-10^ǵ0 márte kem tok ótkeredi.

Eger dielektrikti elektr maydanına alıp kirsek, maydan hám, dielektrik hám ózgeredi. Bunday jaǵdaydı túsiniw uchun atom hám molekulalar quramıda oń zaryadlanǵan yadro hám teris zaryadlanǵan elektron barlıǵın itibarǵa alıwımız kerek.
Hár qanday molekula, juwmaqlawshı zaryadı nolge teń bolǵan sistemadan ibarat. Buǵan elektr dipolı mısal bola aladı.
Elektr maydanı atom hám molekulalardaǵı baylanısqan zaryadlarǵa hám málim dárejede tásir kórsetedi. Bul jaǵdaydı dipol mısalında kórip óteyik. Eger elektr maydanı bir tekli bolsa, zaryadlarǵa tásir etiwshi kúshler
(4.á)
san jaǵınan óz-ara teń bolıp, dipolǵa
M=F cos=qE cos=rEcos (4.ǵ)
jup kúsh momenti tásir etedi.
Eger maydan bir tekli bolmasa, nen tısqarı dipolǵa
₊ + _- = kúsh tásir etip, bul kúsh dipoldı kernewlilik baǵıtlanǵan tárepke qarap háreketke keltiredi. Kúsh momenti bolsa dipol momenti r nı sırtqı maydan kernewliligi E niń baǵıti boylap jaylastıradı.
Dielektriklerdi quraǵan molekulalardı elektr dipolına uqsatıw mumkin. Dipoldıń oń zaryadı, yadro zaryadlarınıń jıyındısına teń bolıp, ol oń zaryadlar orayínaa jaylasqan, teris zaryadı elektronlar zaryadınıń jıyındısına teń bolıp, ol teris zaryadlar orayína jaylasqan.
Eger oń zaryadlardıń orayí teris zaryadlar orayí menen ústpe-úst tússe, molekulanı polyarsız, kerisinshe bolsa, bunday molekula polyarlı molekula dep ataladí. Polyarsız molekulalarǵa N_ǵ, O_ǵ, N_ǵ (simmetrik), polyarlı molekulalarǵa SO, NH_q, H_ǵO, SO_ǵ (simmetrik bolmaǵan) lar mısal bola aladı.
Sırtqı elektr maydanı tásirinde polyarsız molekula zaryadları bir-birine salıstırǵanda jıljıydı; oń zaryadlar maydan baǵıtında, teris zaryadlar bolsa qarama-qarsı baǵıtta jıljıydı. Nátiyjede, molekula r dipol momentine iye boladı, kerisinshe r = 0 (yaǵnıy  = 0). Demek, maydan tásirida molekula polyarizatsiyalanadı. Bul polyarizatsiya elektron orbitalardıń yadroǵa salıstırǵanda jıljıwı nátiyjesinde bolıp atırǵanlıǵı uchun deformatsion polyarizatsiya (elektron polyarizatsiya) hám bunday molekula bolsa elastik dipol dep ataladı.
Polyarlı molekulalardan ibarat bolǵan dielektrikler elektr maydanı tásirine ushıramaǵansha, olar molekulalarınıń dipol momentleri tartipsiz baǵıtlanǵan bolǵanlıǵı sebepli, juwmaqlawshı dipol momenti vektorı r_i = 0 nolge teń boladı. Sonıń uchun = 0 bolsa, dielektrik ishinde menshik elektr maydanı bolmaydı. Bul dielektrik, elektr maydanǵa jaylastırılsa, onıń molekulaları maydan baǵıtında burıladı hám olardıń r dipol momentleri maydan boylap jaylasadı. r nıń mánisi ǵa baylanıslı emes, sonıń uchun polyarlı molekulalardı elastik emes dipol dep júritiledi. Bunday polyarizatsiya orientatsion polyarizatsiya yamasa dipol polyarizatsiya dep ataladí hám ol temperaturaǵa keri proportsional túrde kemeyedi. Sebebi temperatura artıwı menen dipollardıń xaotik háreketi kúsheyip, tártip buzıladı.
:shinshi gruppa dielektriklerge NaCl, KCl, Kbr, ... kristalları kiredi. Olardıń molekulaları ion dúziliske iye. Sırtqı elektr maydanı bunday dielektriklerda oń ionlardı maydan baǵıtında, teris ionlardı bolsa maydanǵa keri baǵıtta jılıstıradı. Bunday polyarizatsiya ionli polyarizatsiya dep ataladí.