A. V. Umarov, G’. I. Muxamedov, X. O. Qo’chqorov // Polimerli kompozit materiallar fizikasi
-rasm. Yassi kondensator plastinalaridagi zaryadlarni (a) vakuum holida
Download 3.62 Mb. Pdf ko'rish
|
Polimer kompozitlar fizikasi-Umarov compressed
|
5.10-rasm. Yassi kondensator plastinalaridagi zaryadlarni (a) vakuum holida
va (b) dielektrik borligidagi taxsimoti. Endi plastinalar orasida bizni qiziqtirgan material bo‘lgan holni ko‘ramiz (5.10-rasm (a,b)). Qo‘yilgan kuchlanish ta‘siri ostida materialdagi zaryadlar (elektron va protonlar) qayta taqsimlanadi. Chunki, musbat zaryadlar manfiy elektrodga tortiladi va manfiylar aksincha musbatga. Bu hodisaga materialni qutblanishi deyiladi. Agar material izotrop bo‘lsa, elektr maydon ta‘siri har bir elementar dV hajmda PdV dipol momentni yuzaga keltiradi va ular maydonga parallel yo‘nalgan. Qutblanish P 188 shunday usulda xuddi vektor kattalik kabi aniqlanadi va u tashqi maydonni materialda yuzaga keltirgan yo‘nalishga ega elektr momentini ifodalaydi. Qutblangan materialni har bir hajm elementi elektr nuqtai nazaridan ikkita +q va –q zaryadni masofada maydon bo‘ylab turganini va dipol momentga egaligini anglatadi. Bu dipollar magnetiklarga o‘xshab yig‘iladi va elektrodga yaqin sirtga +P va –P zichlikdagi zaryadlar yuzaga keladi. Grin teoremasidan foydalanib, materi- alda bir jinsli qutblanish P evaziga yuzaga kelgan maydon chegara sirtga taqsimlangan P n zaryad mavjudligida hosil bo‘lgan maydonga ekvivalent ekanini qat‘iy ko‘rsatish mumkin. Bu yerda P n sirtdagi qutblanishni normal komponentasi. Qutblanish mavjudligi, yoki bog‘langan zaryadlar bildiradiki, kondensator elektrodlariga katta zaryad zahiralash mumkin. Shunday qilib sistema sig‘imi ortadi. Bu sig‘imni vakuumdagi sig‘imga nisbati materialga bog‘liq bo‘lib u unga qutblanish kiritilishi bilan aniqlanadi. Bu nisbat qo‘yilgan kuchlanishga bog‘liq bo‘lmaydi va o‘z navbatida elektr maydonga ham, uni materialni dielektrik doimiysi deyiladi. Vektor belgilashdan foydalanib quyidagini olamiz: ⃗ ⃗ ⃗ ⃗ ⃗ Bu yerda ⃗ elektr qabul qiluvchanlik deyiladi. ⃗ kattalik materialda elektrik siljish D deyiladi. U quyidagicha aniqlanadi ⃗ ⃗ Bu elektr maydonni asosiy tenglamasi bo‘lib, izotrop muhitning ixtiyoriy nuqtasida bajariladi. kattalik materialning mutloq dielektrik kirituvchanligi deyiladi. Yuqoridagi materialni 189 dielektrik doimiysini aniqroq qilib nisbiy dielektrik kirituvchanlik deb atash kerak (vakuumdagi dielektrik kirituvchanlikka nisbatan). Keyinchalik doimo shu atamani qo‘llaymiz. Elektr siljish oqimi ozod zaryadlarda boshlanib, ularda tugaydi va hatto ikki muhit chegarasida ham uzluksizligi saqlanadi. Elektr maydon esa, aksincha, ikki muhit chegarasida ulardagi qutblanishlar farq qilgani uchun uzilishga uchraydi. Qutblanishni molekulyar darajada qarab aytish mumkinki, tashqi elektr maydon ta‘siri har bir alohida molekulada ⃗⃗ elektr dipolni indutsirlashdan iborat bo‘lib, elektr maydonni E ʹ mahalliy kuchlanganligiga bog‘liq bo‘ladi. ⃗⃗ ⃗ . – proporsionallik koeffitsiyentini molekulani qutblanuvchanligi deyiladi. Izotrop molekulalar uchun shu bilan birga inert gazlarning bir atomli molekulalari uchun ham indutsirlangan dipollar yo‘nalishi o‘rtacha holda tashqi maydon yo‘nalishi bilan mos keladi (chunki lokal maydon, keyinchalik ko‘ramiz, tashqi to‘la maydonga to‘g‘ri proporsional ⃗⃗ ). Birlik hajmni to‘la dipol momenti, qutblanishi P, birlik hajmdagi molekulalar soni N 0 ga bog‘liq ⃗ ⃗ . Ko‘p hollarda molekulalar anizotrop va ularning qutblanuvchanligi tashqi maydon yo‘nalishiga bog‘liqligi uchun indutsirlangan dipol yo‘nalishi tashqi maydon yo‘nalishi bilan mos kelmaydi. Qat‘iy aytganda, qutblanuvchanlik ikkinchi rangdagi simmetrik tenzor bo‘lib, u tashqi maydon vektori bilan indutsirlangan dipol vektorini bog‘laydi. ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ asosiy komponentlari bilan asosiy o‘qqa keltirilgani: ̃ U holda skalyar kattalik sifatida qaralishi mumkin bo‘lib, elektr maydon vektori yo‘nalishiga bog‘liq emas. Agar, mexanik 190 deformatsiya yoki qattiq jismli polimerlanish kabilardan kelib chiqadigan polimerda ajratilgan yo‘nalish mavjud bo‘lsa, bu ta‘kidlash o‘z kuchini yo‘qotadi. Bu holda nisbiy dielektrik kirituvchanlik tenzor bo‘ladi. ̃ Nisbiy dielektrik kirituvchanlik tenzori komponentlari soni materialda simmetriya yuzaga kelishi bilan kamayadi. Bo‘ylama yo‘nalgan materialda ikkita o‘zaro bog‘liq bo‘lmagan parallel va perpendikulyar yo‘nalgan komponentlar bo‘ladi ( va yoki va ), chunki normal yo‘nalishdagi tekislikda material izotrop, ya‘ni = . Yuqorida ko‗rib o‘tilgan ifodalar chiziqli dielektriklar uchun o‘rinli bo‘lib, bularda tashqi maydon kattaligiga qutblanish proporsionaldir. Real holda ko‘pgina fizik hodisalarda material- larni dielektrik xossalari chiziqli bo‘lmaydi. Lekin yaxshi tomoni shuki, yuqori tartibli hadlar oldidagi koeffitsiyentlar E 2 , E 3 . . . va hokazo, juda kichik va ularni hisobga olmasa ham bo‘ladi. Lekin bazi sharoitlarda ular sezilarli bo‘lib qolishi ham mumkin, biz ularni kelgusida uchratamiz. Download 3.62 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|