B. X. Shaymatov, M. Q. Jo‘raev elektrotexnik materiallar

Metallarning elektr o‘tkazuvchanligi.
Xaotik xarakatdagi elektronlarning tartibli oqimi, (Om qonuni), elektr maydondagi gaz holatidagi elektrionlarni to‘qnashi natijasida energiya ajralishi ya’ni, qizishi Joul–Lens qonuni bu kabi qonuniyatlar analitik usulda, eksperimental usulda elektr o‘tkazuvchanlik, energiya isroflari aniqlandi. Bundan tashqari yana gaz va metallarda elektr o‘tkazuvchanligida quyidagi gipotezalar yoritildi.


Nazorat savollari
1.Transformatorlar haqida qisqacha ma’lumot bering?
2.Transformatorlarning qanday turlari bor?
3.Transformatorlar qanday quvvatlarda ishlab chiqarilmoqda?
2.2 Tabiiy va sun’iy izolyatsiyalovchi materiallar
Reja:

1. 
   Elektr izolyatsiya materiallari.
   
2. 
   Tabiiy izolyatsiyalovchi materiallar.
   
3. 
   Sun’iy izolyatsiyalovchi materiallar.
   

Tayanch so’z va iboralar : Dielektriklarda elektr o’tkazuvchanlik, o’tuvchi toklar, mustaqil va nomustaqil elektr o’tkazuvchanlik, solishtirma sirtiy va xajmiy o’tkazuvchanlik ,solishtirma qarshilik.
Elektr izolyatsiyalovchi materiallar ishlab chiqarilishi va xususiyati bo‘yicha ikki turga: tabiiy va sun’iy izolyatsiyalovchilarga bo‘linadi. Tabiiy izolyatsiyalovchi materiallarga tabiatda mavjud bo‘lgan yog‘och, jun, paxta va shunga o‘xshash materiallarning tolalari, tosh, rezina, charm, qog‘oz va h.k.lar kiradi. Sun’iy izolyatsiyalovchi materiallarga kimyoviy usulda olingan barcha izolyatsiyalovchi materiallar kiradi. Sun’iy izolyatsiya materiallar elektrlanish (elektr statik zaryadini to‘plash) xususiyati bilan, tabiiy izolyatsiya materiallardan farq kiladi. Sun’iy izolyatsiyalovchi materiallarning elektrlanishga moyilligi sababli, ushbu materiallar dielektriklar nomini olgan. Barcha materiallarda elektr o‘tkazuvchanlik xususiyati mavjud. Buning sababini, juda toza elektr izolyatsiyalovchi yoki dielektrik materiallar tarkibida juda oz miqdorda bo‘lsada zaryadlar ishtirok etishi bilan izohlash mumkin. Metallar va yarim o‘tkazgich materiallarda esa zaryadlanuvchi zarrachalarning ko‘pligi, ularning bundan ham yuqoriroq o‘tkazuvchanlikka egaligidan dalolat beradi. Elektr izolyatsiya materiallari-elektr qarshiligi yuqori boʻlgan materiallar. Gazsimon, suyuq va qattiqxillarga boʻlinadi. Gazsimon Elektr izolyatsiya materiallari m.ga havo, freon21 (dixlorftormetan), elegaz (oltingugurt geksoftorid) kiradi. Suyuq Elektr izolyatsiya materiallarim. Turli moylar va kremniyorganik suyuqliklardan iborat. Qattiq elektr izolyatsiya materiallarim. kimyoviy tarkibiga koʻra, organik (smolalar, plastmassalar, parafinlar, toʻqimalar, karton, qogʻoz, yogʻoch va boshqalar) va anorganik (koʻp tarqalganlaridan smola, shisha, sopol) materiallardan iborat boʻladi. Sintez yoʻli bilan olinadigan organik. Elektr izolyatsiya materiallarim keng qoʻllaniladi. Bu materiallar zarur fizik kimyoviy va mexanik xususiyatli qilib ishlab chiqariladi. Oʻtkazgich (sim)lar, elektr jihozlari, radiotexnika apparatlarini himoyalashda, kondensator va elektron texnikasi elementlarida dielektrik sifatida ishlatiladi. Moddalar molekulalarining elektr xossalariga koʻra, elektr izolyatsiya materiallarim kugbiy (dipol) va noqutbiy (neytral) boʻlishi mumkin. Qutbiy materiallar: bakelit, sovol, galovaks, polivinilxlorid, koʻpchilik kremniyorganik materiallar; noqutbiy materiallar: yudorod, benzol, karbon (M)xlorid, polistirol, parafin va boshqalar Umuman barcha elektr izolyatsiya materiallari m.ni tabiiy va sunʼiy (sintetik) xillarga boʻlish mumkin. Sunʼiy materiallarning tabiiy materiallardan afzalligi shundaki, amalda zarur.elektr va fizikkimyoviy xossali elektr izolyatsiya materiallarimni sunʼiy ravishda tayyorlash mumkin. Elektr izolyatsiya materiallarim kabellar va turli elektr apparatlar yasashda, elektr uzatish liniyalarida, elektr mashinasozligida, radiotexnikada, uyroʻzgʻorda va texnikaning koʻp tarmoqlarida qoʻllanadi. Elektr maydoni kuchlanganligining ta’siri natijasida dielektrik tarkibidagi bog‘langan zaryadlarning yoki dipol molekulalarning ma’lum miqdordagi qo‘zg‘alishi qutblanish hodisasi deyiladi. Dielektrikdagi qutblanish jarayonining kattaligi dielektrik singdiruvchanlikning miqdori bilan hamda agar dielektrikning qutblanish energiyaning sarfi bilan bog‘liq bo‘lib dielektrikning qizishiga sabab bo‘lsa, dielektrik sarflar burchak miqdori (tg) bilan baholanadi. Texnik dielektriklar tarkibidagi erkin zaryadlarning mavjudligi natijasida elektr kuchlanishining ta’siri ostida dielektrikning hajmi va yuzasi orqali oz miqdorda hajmiy va yuza toklarning o‘tishi yuz beradi. Shu sababli, dielektrik materialning mustahkamligi solishtirma hajm va solishtirma yuza o‘tkazuvchanlik miqdori bilan baholanadi. 22 Istalgan dielektrik materialdan ma’lum shart-sharoitlarda kuchlanishning belgilangan miqdoridan oshmaydigan ko‘rsatgichlarda foydalanish mumkin.Kuchlanishning belgilangan miqdoridan ortib ketishi dielektrikning teshilishiga sabab bo‘lib, uni muhofaza qilish xususiyatini batamom yo‘qolishiga olib keladi. Materialning elektr mustahkamligi, ya’ni qo‘yilgan kuchlanishga chidamliligi elektr maydon teshish kuchlanganligining miqdori bilan baholanadi. Elektr maydoni ta’sirida bo‘lgan dielektrikning bog‘langan elektr zaryadlari, ta’sir etuvchi kuch yo‘nalishida maydon kuchlanganligiga bog‘liq holda siljiydi. Ya’ni maydonning kuchlanganlik miqdori qancha yuqori bo‘lsa zaryadlarning siljishi ham shuncha ko‘p bo‘ladi. Musbat zaryadlar maydon yo‘nalishi bo‘yicha, manfiylari esa teskari yo‘nalishda siljiydi. Elektr maydoni yo‘qolgandan so‘ng zaryadlar yana o‘z holiga qaytadi. Dipol tarkibli dielektriklarda elektr maydonining ta’siri dipol molekulalarning maydon yo‘nalishi bo‘yicha joylashishga undaydi. Maydon yo‘qolgandan keyin esa issiqlik harakati ta’sirida dipollar tartibsiz joylashadi. Qutblanish natijasida dielektrik material yuzasida har xil ishorali zaryadlar paydo bo‘ladi. Musbat elektrodga qaratilgan tomonda manfiy va manfiy elektrodga qaratilgan tomonda esa musbat zaryadlar yig‘iladi (2.2.1-rasm).



2.2.1-rasm. Qutblangan dielektriklarda zaryadlarning yo‘nalishi: Ivhajm toki; Ye-elektr maydonining kuchlanganligi.
Ko‘pgina dielektrik materiallar, ularga ta’sir etuvchi elektr maydoni kuchlanganligi (Ye) miqdorining elektr qo‘zg‘alish darajasi bilan chiziqli bog‘lanishda bo‘ladi. Asosiy guruhni segnetoelektrik materiallar tashkil etib, maydon kuchlanganligi o‘zgarishi bilan siljish miqdori egri chiziqli o‘zgaradi. Segnetoelektrik deb atalishining sababi qutblanishning egri chiziqliligi birinchi marotaba segnet tuzida kashf etilgan (vino kislotasining natriy, kaliy tuzi). Har qanday dielektrik elektr zanjiriga elektrodlar yordamida ulanganda unga ma’lum sig‘imga ega bo‘lgan kondensator sifatida qarash mumkin. Kondensatorning zaryadi quyidagicha topiladi:
( )
Bu yerda: S-kondensatorni sig‘imi, F; U-kuchlanish miqdori (V). Qo‘yilgan kuchlanishning ma’lum miqdordagi elektr qiymati Q ikkita yig‘indi Qo va Qv bilan hisoblanadi. Bu yerda: Qo- vakuumda joylashgan elektrodlarning elektr zaryadi; Qv-dielektrik material bilan muhofazalangan kondensatordagi elektrodlar orasidagi elektr zaryadi.
()
Dielektrik materialning xususiyatlarini baholovchi kattalik sifatida nisbiy dielektrik singdiruvchanlik “ “ tushuniladi. Bu kattalik dielektrik materialdan yasalgan kondensatordagi kuchlanishning birorbir qiymatida olingan Q zaryad aynan shu o‘lchamlarda va kuchlanish darajasida vakuumli kondensatordan olingan Qo ga nisbatan topiladi. (2.2.2-rasm).



Yuqoridagi 3-formuladan ko‘rinib turibdiki har qanday moddaning nisbiy dielektrik singdiruvchanligi «  » faqat vukuum holatida “birga” teng (=1) yoki “birdan” yuqori (>1) bo‘ladi. Ta’kidlash joizki vakuumdagi dielektrik singdiruvchanlik qiymati birliklar sistemasiga bog‘liq.

2.2.2-rasm. Kondensatorning ulanish sxemasi: a-vakuumli kondensator; b-quruq dielektrikli kondensator; Qv-vakuumdagi zaryad, Qd-dielektrik materialdagi zaryad.
SGES sistemasida u “birga” teng (  = 1 )
F / m
Har qanday moddaning nisbiy dielektrik singdiruvchanligi «  » birliklar sistemasini tanlashni talab etmaydi. Shu sababli, kelgusida nisbiy dielektrik singdiruvchanlikni dielektrik singdiruvchanlik deb yuritamiz. 3.1-formulani quyidagi ko‘rinishda yozamiz:
Q = Q₀  E = C U = C₀ U  E