Dielektrik qutblanishining asosiy turlari.
Dielektrikda kuzatiladigan qutblanish asosan 2 turga bo‘linadi:
Elektr maydoni ta’sirida juda tez sodir bo‘ladigan qutblanish. Qutblanishning bu turi elektron - ion turi deyiladi. Bu turdagi qutblanish nixoyatda tez o‘tadi. Shuning uchun dielektrikda elektr energiyasi sarflanmaydi.
Elektr maydoni ta’sirida dielektrikda sekin o‘tib hamda sekin pasayadigan (relaksatsiya) qutblanishlar. Bunda qutblanish asta-sekin sodir bo‘lib, dielektrik qiziydi va natijada energiya sarflanadi.
1.1-Аmaliy mashg‘ulot
Dielektrik materiallarning elektr o‘tkazuvchanligi
Jismda elektr zaryadlarining tartibli harakati elektr tokini hosil qiladi. Zaryadlarning bunday tartibli harakati elektr maydon kuchlanganligi ta’sirida vujudga keladi. Dielektrikda elektr o‘tkazuvchanlik uning tarkibidagi erkin zaryadlar hisobiga sodir bo‘ladi. Hajm birligidagi n ta zaryad eltuvchisi bo‘lgan va zaryad qiymati q ga teng bo‘lgan dielektrikka tashqi elektr
maydoni (E) ta’sir ettirilsa, shu elektr maydon ta’sirida zaryad kuch chiziqlari yo‘nalishida ma’lum tezlik oladi. Jismning ko‘ndalang yuzasidan vaqt birligida o‘tadigan elektr miqdori, ya’ni tok zichligi: J =nq A / m2 (2.1)
yoki
= I / ekanligini hisobga olsak: J = E
Bu yerda: -solishtirma elektr qarshiligi, Omm ; - solishtirma elektr o‘tkazuvchanlik, sm/m.
Jism elektr o‘tkazuvchanligi elektronli, ionli (yoki elektrolitik) va millionli (yoki elektroforetik) ko‘rinishlarga egadir. Dielektriklarda asosan ionli elektr o‘tkazuvchanlik kuzatiladi. Odatda, dielektrik oz bo‘lsada ma’lum miqdordagi elektr tokini o‘zidan baribir o‘tkazadi. Bu esa erkin zaryad eltuvchilar mavjudligi bilan tushuntiriladi.
Izolyatsiya materiali odatda juda katta solishtirma qarshilikka ega bo‘ladi. Bu qiymat qancha yuqori bo‘lsa, dielektrikdan shuncha kam miqdorda elektr toki o‘tadi. Bunday xossaga ega dielektriklar yuqori sifatli hisoblanadi.
Elektr texnik mаteriаllаr elektr o‘tkаzuvchаnlik qobiliyatlаrigа ko‘rа 3 guruxgа bo‘linаdi:
1. Metаllаr (o‘tkаzgichlаr). Tozа metаllаr vа ulаrning qotishmаlаri shu guruxgа mаnsub: δ=[105÷106]Ом-1·см-1
2. Dielektriklаr (izolyatorlаr). Plаstmаssаlаr, rezinаlаr, fаrfor (chinni), kerаmikа, kаtronlаr, shishа, kаrton, qog‘oz ва b. shulаr jumlаsidаndir.
δ=[10-10÷10-15]Ом-1·см-1
3. Yarim o‘tkazgichlar. Bu guruhda germaniy, kremniy, selen, tellur va b. kiradi. δ=[105÷10-10]Ом-1·см-1
Bundаn ko‘rinаdiki, yarim o‘tkаzgichlаr elektr o‘tkаzuvchаnlik xossаlаrigа qаrаgаndа o‘tkаzgichlаr ва dielektriklаr orаsidаgi mаvqegа egа ekаnlаr.
Elеktroizolyatsion matеriallar 3 guruxga bo‘linadi: Gazsimon.Suyuq. Qattiq.
Har bir EIM-ning elеktr o‘tkazuvchanligini aniqlash uchun uning solishtirma qarshiligini aniqlash kеrak.
Bu yerda R-namuna materialining umumiy qarshiligi, [Ом] l- namunaning uzunligi, m. S- uning kesim yuzasi, m2.
Metalldan yasalgan o‘tkazgichlar uchun ρ=10-8÷10-6 Оm·m.
Shuning uchun ular elektr tokini yaxshi o‘tkazadilar.
Yarim o‘tkazgichlar uchun ρ=10-4÷108 Оm·m va
Dielektriklar uchun ρ=108÷1018 Оm·m.
Bundan ko‘rinadiki, dielektriklarning solishtirma qarshiligi nihoyatda katta va shuning uchun ular kichik elektr o‘tkazuvchanlikka ega.
Ammo dielеktriklarda ikki solishtirma qarshiliklarni bir-biridan farq qilish kеrak:
ρs – dielektrikning solishtirma yuza qarshiligi bo‘lib, undan tok o‘tayotganda tokka njsbatan yuza qarshilging bildiradi.
ρv- dielektrikning solishtirma xajmiy qarshiligi bo‘lib, undan tok o‘tayotganda tokka nisbatan xajm qarshilging bildiradi.
Dielektriklar uchun ρs< ρv bo‘lib, 109 -1016 Om·m tashkil qiladi. Ammo o‘tkazgichlar va yarim o‘tkazgichlarda erkin elektronlar konsentratsiyasi nihoyatda katta bo‘lganligi va yaxshi elektr o‘tkazuvchanlikka ega ekanliklari tufayli ρs ва ρv ni aniqlab bo‘lmaydi.
Dielektrik materiallarning elektr o‘tkazuvchanligini xisoblashga oid misollarni ko‘rib chiqamiz.
1-misol. Elektr tarmoqqa ( 220 V ) reziztor ulangan bo‘lib undan har sekunda 3 kulon zaryad oqib o‘tmoqda uning solishtirma elektr o‘tkazuvchanligini toping? O‘tkazgich uzunligi L=2m, ko‘ndalang kesim yuzasi S=2*10-3m2 . Dielektrikning hajmiy qarshiligi R=10 Om ga teng.
Do'stlaringiz bilan baham: |
