Materialshunoslik indd
a) b) 10.2-rasm. dielektrikda kuzatiladigan qutblanishlar
Download 6.82 Mb. Pdf ko'rish
|
Materialshunoslik
|
a) b)
10.2-rasm. dielektrikda kuzatiladigan qutblanishlar. Kondensator sig‘imi va kondensatorda yig‘ilgan zaryad dielek- trikda sodir bo‘ladigan qutblanish jarayonlarini o‘zida aks ettiradi (10.2-rasm). Elektron qutblanish(q E , C E ) atom yoki ionlar elek- tron qobig‘ining siljishi va ezilishi hisobiga sodir bo‘lib, bu turda- gi 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. Qutbli bo‘lmagan suyuq holatdagi va qattiq dielektriklarda qutblanish sust kechib, e r qiymati 2¸2,5 atrofida bo‘ladi. Elektron qutblanishda elektr siljish (D) maydon kuchlanganligi (E)ga mos ravishda o‘zgaradi, shuning uchun ham e r kuchlanganlikka bog‘liq bo‘lmaydi. Jism qattiq holatdan suyuq ho latga 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 elek- tron qutblanishga nisbatan kuchliroq kechadi va e r ning qiymati 5¸30 oralig‘ida bo‘ladi. Ion o‘lcham jihatidan elektrondan katta bo‘lib, qutblanish tezligi esa, aksincha, past bo‘ladi (t»10 –3 c). 167 Bunda e r qiymati chastotaga bog‘liq emas. Ion qutblanishida elektr siljish maydon kuchlanganligi E ga, e r qiymati esa mazkur kuchlan- ganlikka bog‘liq bo‘lmaydi. Harorat ko‘tarilishi bilan kristall panja- radagi ionlar orasidagi masofa ortadi. Natijada oraliqdagi tortishish- kuchi pasayadi va ion qutblanishi kuchayadi, ya’ni ionli dielektriklar- da masalan, slyuda, ba’zi turdagi sopollarda e r qiymati o‘sib boradi. Ion qutblanishida energiya isrofi kuzatilmaydi, chunki qutbla nishga sarflanadigan energiya manbaga to‘liq uzatiladi. Faqat yuqori chastotada ionlarning rezonansi hisobiga materiallarda elektr ener- giya isrofi kuzatiladi. Dipol-relaksatsiya qutblanishi(C D-R , q D-R , r D-R ) betartib issiqlik harakatida bo‘lgan zarrachalar (dipol molekulalari) elektr maydo- ni 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 dielek triklardagi dipol molekulalarining musbat va manfiy zaryadlarining og‘irlik markazlari birbiriga 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. Dipol qutblanish ancha sekin (t=10 –6 ¸10 –8 s) kechishi sababli radio to‘lqinida (10 6 ¸10 8 Gs) maydon o‘zgarishi qutblanish vaqtiga yaqin- lashib qoladi; oqibatda yuqori chastotada dipol molekulalar maydon yo‘nalishining o‘zgarishiga ulgurolmay qoladi va qutblanish susayib, e r qiymati pasayadi. Dipol qutblanish qutbli gazlar, suyuqliklar va ba’zi organik qattiq moddalarga xosdir. Kuchlanganlik uzilgandan so‘ng dipolning issiqlik harakati ta’sirida tartibli susayishi vaqti (eksponen- sial o‘zgaradigan e=2,71) relaksatsiya vaqti deb ataladi 14 . Qutbli di- elektrikda e r qiymatining haroratga qarab o‘zgarishi, past haroratda jism qovushqoqligi yuqoriligi tufayli dipollar harakatsiz va e r =e L ga teng bo‘ladi; material qizdirilsa, u yumshab ichki ishqalanish susayi- shi natijasida dipol burilishi yengillashadi va e r qiymati ortadi; yuqori 14 Bijay_Kumar Sharma.,Electrical and Electronic Materials Science./ OpenStaxCNX,/ Indiya – 2014, 31bet. |
