Qutbli va qutbsiz dielektriklar

Ion–relaksatsiya qutblanishi (q_i-r, S_i-r, r_i-r) ba'zi anorganik moddalarda kuzatiladi. Bunda moddaning o`zaro bo`sh bog`langan ionlari tashqi elektr maydoni ta'sirida aniq yo`nalish oladi. Agar elektr maydon olinsa, qutblanish eksponentsial qonun bo`yicha pasayadi.
Elektron–relaksatsiya qutblanishi (q<sub>e-r</sub>, S<sub>e-r</sub>, r<sub>e-r</sub>) sindirish ko`rsatkichi yuqori va katta ichki maydonga ega bo`lgan dielektriklar uchun xos bo`lib qo`shimcha elektron yoki teshiklarni issiqlik energiyasi bilan ta'sirlashtirib yuzaga keltiriladi. Bu qutblanish asosi metal oksidi bo`lgan ba'zi kimyoviy birikmalar (vismut, titan) ga xos.
O`z–o`zidan (spontan) qutblanishi (q_{o`</sub> ,S<sub>o`}, r<sub>o`</sub> ) segnetoelektriklarga xos bo`lib, u birinchi marta segnet tuzi (KNaC₄H₄O₆ 4H₂O) da kuzatilgan. Tashqi maydonsiz segnetoelektrikning ma'lum qismida dipollar o`z–o`zidan bir-biriga moslashib, aniq yo`nalish oladi. Bunday qutblanuvchi moddalarning alohida sohalarida (domenlarida) elektr momenti yo`nalishi turlicha bo`ladi. Tashqi maydon ta'sirida domenlarning elektr momenti maydon tomon yo`naladi va shu sababli kuchli qutblanish sodir bo`ladi. Segnetoelektrikning dielektrik singdiruvchanligi juda ham yuqori (500–20000) bo`lib, u maydon kuchlanganligi va temperaturaga uzviy bog`liqdir. Dielektrik singdiruvchanlikning temperaturaga bog`liqligida ko`zatiladigan yuqori qiymat Kyuri temperaturasi yoki Kyuri nuqtasi deyiladi (6–rasm). Ana shu temperaturada yuqori domenli qutblanish ko`zatilib, katta nisbiy singdiruvchanlikka erishiladi va jismda struktura o`zgarishi sodir bo`ladi. Bu nuqtadan yuqori temperaturada material o`zining segnetoelektriklik xususiyatini, ya'ni e<sub>r</sub> qiymatining elektr yoki magnit maydoniga bo`lgan bog`liqligini yo`qotadi. Agar segnetoelektrik Kyuri nuqtasigacha qizdirilib, so`ngra keskin sovitilsa, uning dielektrik singdiruvchanligi o`zining asl qiymatiga qaytadi.

4 –rasm 5 –rasm .

Gaz molekulalarining zichligi kichik bo`lganligi sababli dielektrik singdiruvchanlik qiymati birga yaqin bo`ladi. Gazlarda bu qiymat havoning namligiga ham bog`liq bo`ladi.
Suyuq holatdagi dielektriklar qutbli va qutbsiz molekulalardan iborat bo`ladi. Qutbsiz dielektriklarning e<sub>r</sub> qiymati uncha katta bo`lmaydi (e_r £ 2,0–2,5) va u yorug`likning sinish ko`rsatgichi kvadratiga teng bo`ladi. Qutbsiz dielektrikda e<sub>r</sub> qiymatining temperatura ortishi bilan kamayishi hajm birligidagi molekulalarning kamayishiga asoslangan. Qutbli dielektriklarda e<sub>r</sub> qiymati 3,5 – 5 atrofida bo`ladi.
Qattiq jismlarning dielektrik singdiruvchanligi dielektrikning tuzilishiga bog`liq ravishda o`zgarib, ularda turli xildagi qutblanishlar bo`ladi. Parafin qattiq holatdan suyuq holatga utganida zichligi pasayib e<sub>r</sub> qiymati keskin kamayadi.
Qattiq dielektrikning zarralari zich bo`lib, ular ion kristallari tuzilishiga ega. Bu dielektriklarda e_r qiymati keng oraliqda o`zgaradi. Zarralari zich bo`lmagan chinnida bir yo`la elektron, ion va ion-relaksatsiya qutblanishi kuzatiladi. Shishada e<sub>r</sub> qiymatining o`zgarishi oralig`i (e<sub>r</sub> » 4–20 )kattadir.
Qattiq jismlarda e<sub>r</sub> qiymati temperatura va maydon chastotasiga bog`liq bo`lib, uning qonuniyatlari suyuqliklarniki kabidir. Masalan: temperaturasi nolga yaqin muzning dielektrik singdiruvchanligi past chastotada suvniki kabi 81 ga yaqin bo`lib, yanada pasaytirilsa muzning e_r qiymati 2,85 ga tushib qoladi.
Dielektriklarda dielektrik singdiruvchanlik va kondensator sig`imining temperaturaga bog`liqligini aniqlashda dielektrik singdiruvchanlikning temperatura koeffitsiyenti :

va sig`imning temperatura koeffitsiyenti :

dan foydalaniladi.
Bu ikki koeffitstsiyent orasidagi bog`lanish quyidagi ko`rinishga ega:

bunda a-dielektrikning chiziqli temperatura koeffitsiyenti.
Tashqi muhit temperaturasi o`zgaradigan sharoitda ishlaydigan elektr va radio apparatlarni loyihalashda kondensator sig`imini temperaturaga bog`liq bo`lmasligini ta'minlash lozim. Bu quyidagi ikki usulda aniqlanadi:
a) Ikkita bir-biriga parallel yoki ketma–ket ulangan kondensatorlar zanjiri olinadi, bunda zanjirdagi sig`imning temperatura koeffitsiyentlaridan birining ishorasi musbat, ikkinchisining ishorasi manfiy bo`ladi. Sig`imlari C<sub>1</sub> va C<sub>2</sub> , sig`imning temperatura koeffitsiyenti TKC1 va TKC2 bo`lgan hamda bir–biriga parallel ulangan kondensatorlarning umumiy sig`imi quyidigacha F
Bunday umumiy sig`imning temperatura koeffitsiyenti esa quyidagicha aniqlanadi:
bunda ,
Temperaturani muvozanatlash shartiga ko`ra TK С=0 bo`lgani uchun С<sub>1</sub> ТК С<sub>2</sub> +С<sub>2</sub> ТК С<sub>1</sub> = 0 bo`ladi.
Agar ikki kondensator ketma-ket ulangan bo`lsa, u holda umumiy sig`imning temperaturaga nisbatan muvozanatlash sharti quyidagicha bo`ladi.