2-Amaliy mashg’uloti. Dielеktriklarda elеktr o’tkazuvchanlik. Asosiy tushunchalar

Ba’zi suyuqliklarning 20 C dagi solishtirma hajmiy qarshiligi va dielektrik singdiruvchanligi.

Suyuqlik	Tuzilish xususiyati	; Omm	r
Transformator moyi Benzin Kanakunjut Atseton Distillangan suv	Qutbsiz Qutbli O’ta qutbli	10^10-10^13 10^8-10^10 10^4-10^5 10^3-10^4	2,3 2,0 4,5 22 81

Qattiq dielektriklarning elektr o’tkazuvchanligi.
Qattiq jismlarning elektr o’tkazuvchanligi ular tarkibidagi ionlar yoki boshqa zarralarning siljishi hisobiga sodir bo’ladi. Ba’zi qattiq jismlarda esa elektr o’tkazuvchanlikni erkin elektronlar keltirib chiqaradi. Kuchli elektron maydoni ta’sirida jismda elektronli elektr o’tkazuvchanlik kuzatiladi. Elektr o’tkazuvchanlik turi Faradey qonunini qo’llash orqali tajriba yo’li bilan aniqlanadi. Ion tuzilishli dielektriklarda elektr o’tkazuvchanlik, asosan, issiqlik harakati ta’sirida ozod bo’ladigan ionlar siljishi hisobiga ro’y beradi. Past haroratda kristall panjarada bo’sh bog’langan ionlargina, xususan, qo’shimchalarning ionlari siljiydi. Atom yoki molekula panjarali dielektrikning elektr o’tkazuvchanligi qo’shimchalari hisobiga ro’y beradi. Bu holda uning solishtirma elektr o’tkazuvchanligi juda kichik qiymatni tashkil etadi. Har bir muayyan hol uchun elektr o’tkazuvchanlik jarayoni zaryad eltuvchining aktivatsiya energiyasi qiymatiga asoslanib aniqlanadi.
Dielektrikdagi elektronlarning siljuvchanligi ionlarning siljuvchanligidan ancha yuqori bo’ladi. Ion strukturali dielektrikning elektr o’tkazuvchanligi quyidagi ifoda orqali aniqlanadi:
 = exp (-b/T), (2.12)
bunda: b = (W₀+W_c)k ; W₀-ionlarni ozod etish energiyasi; W_c –ionning siljishi energiyasi; b- koeffitsient (qattiq jismlarda b=10000-22000 K ga teng); T- harorat, 1,3810^-23 J/K- Bolsman doimiysi. (2.12) ga asosan, dissotsiatsiya va siljish energiyalari qancha katta qiymatga ega bo’lsa, solishtirma elektr o’tkazuvchanlik bilan harorat shuncha kuchli ravishda o’zgaradi.
Agar dielektrikdagi tok turli xil ionlar siljishidan kelib chiqsa, (2.12) ifoda quyidagicha ko’rinishga keladi:
(2.13)
Ushbu ifodada  ni 1/p ga almashtirib, soddalashtirsak, solishtirma hajmiy qarshilikning haroratga bog’lanishini aniqlaymiz:
yoki p=p₀ exp (-t) (2.14)
(2.14) ifodaga asosan solishtirma qarshilikning harorat koeffitsienti quyidagi ko’rinishga ega:
(2.15)
Ion panjarali kristall tuzilishga ega jismlarda elektr o’tkazuvchanlik ion valentligi bilan bog’liq. Bir valentli ionli kristallarning elektr o’tkazuvchanligi ko’p valentli ionli kristallarga nisbatan yuqori bo’ladi. Masalan, NaCI kristallarining elektr o’tkazuvchanligi MgO yoki AI₂O₃ kristallarining elektr o’tkazuvchanligiga qaraganda yuqori bo’ladi.
Kristallarda elektr o’tkazuvchanlik kristall o’qlari bo’yicha bir xil bo’lmaydi, atrof jismlarda esa elektr o’tkazuvchanlik turli yo’nalish bo’yicha bir xil bo’ladi. Yuqori molekulali organik polimerlarda solishtirma elektr o’tkazuvchanlik ularning polimerlanish va vulkanlanish darajasi bilan aniqlanadi. Organik qutbsiz atrof dielektrik (polistirol va hokazo)ning solishtirma elektr o’tkazuvchanligi ancha kichikdir. Shishaning elektr o’tkazuvchanligi uning kimyoviy tarkibiga bog’liq bo’lgani sababli mazkur qiymatni texnologik jarayonda boshqarish mumkin bo’ladi. Masalan, kvarsli shisha juda kichik solishtirma elektr o’tkazuvchanlikka ega. Agar uning tarkibiga turli xil metall oksidlari kiritilsa, shishaning elektr o’tkazuvchanligi birmuncha o’zgaradi. Shisha tarkibiga Mendeleyev jadvalining birinchi guruhidagi ishqoriy metall oksidlari kiritilsa, uning solishtirma o’tkazuvchanligi keskin o’sadi va bu o’sish qiymati metall ionning radiusiga bog’liq bo’ladi. Ion radiusi qancha kichik bo’lsa, solishtirma o’tkazuvchanlik qiymati shuncha yuqori bo’ladi.
Agar shishaga og’ir oksidlar (bariy, qo’rg’oshin oksidlari) kiritilsa, uning solishtirma o’tkazuvchanligi anchaga pasayadi. Quyida ba’zi shishalarning 200⁰C dagi solishtirma hajmiy qarshiligi keltirilgan:

Natriy peroksidi………….210⁶ Omm

Kaliy peroksidi.………… 810⁹ Omm
Qo’rg’oshinli shisha………210¹⁰ Omm

Tarkibida shisha bo’lgan elektr texnika chinnisiga bariy oksidi kiritilganda dielektrikka oz miqdorda nam kirishi natijasida uning solishtirma elektr o’tkazuvchanligi keskin ortadi. Agar nam muhitda saqlangan bunday dielektrik quritilsa, uning solishtirma qarshiligi ko’tariladi.

Qattiq jismning yuqorida kiritilgan elektr o’tkazuvchanligi elektr maydon kuchlanganligining kichik qiymatlariga nisbatan tegishlidir. Maydon kuchlanganligi qiymati oshirilsa, kristall tuzilishga ega jismlarda elektronli tok oqimi hosil bo’ladi va natijada Om qonuni buziladi. Maydon kuchlanganligi 10-100 MV/m dan yuqori kuchlanganligiga bog’liqligi Pulning mpiric formulasi orqali ifodalanadi:
_e =  exp  E , (2.16)
bunda; E – maydon kuchlanganligi, MV/m; -(Om qonuni buzilmaydigan sohaga tegishli solishtirma elektr o’tkazuvchanlik, Sm;  - materialni ifodalaydigan koeffisient.)
Maydon kuchlanganligining qiymati teshilish kuchlanganligiga yaqin bo’lganida solishtirma o’tkazuvchanlik Frenkel ifodasi orqali aniqlanadi:
 = exp (, ) (2.17)
Elektr maydoni ta’sirida bo’lgan dielektriklar eskirish xususiyatiga ega bo’lib, bunda materiallarning dielektrik, mexanik va boshqa xossalari yomonlashadi. Sopolda bunday o’zgarish juda kam bo’lsa ham, lekin unda elektr kimyoviy eskirish kuzatiladi, bu jarayon sopolning kristall panjarasidan kislorod chiqib ketishi va elektr o’tkazuvchanlikda ionning ishtiroki bilan tushuntiriladi.