Ma’ruza №14 Elektr maydonidagi dielektriklar

Elektr maydonidagi dielektriklar. Dipol momenti.

Dielektrik atamasini fizikaga M. Faradey kiritgan. Dielektriklar gaz, suyuq yoki qattiq holatda bo’lishi mumkin. Hamma dielektriklar ham kam miqdorda bo’lsa da elektr tokini o’tkazadi. Agar dielektrikni elektr maydoniga joylashtirsak, dielektriklarning ichki atom tuzilishlari turlicha bo’lganligi uchun ular elektrostatik maydonda o’zlarini turlicha tutadilar. Ichki tuzilishina qarab, dielektriklar uch guruhga bo’linadi. 1 – guruh dielektriklarga molekulalari simmetrik tuzilishga ega bo’lgan va tashqi elektr maydon bo’lmaganda musbat va manfiy zaryadlarning og’irlik markazlari mos keladigan dielektriklar kiradi.

2 – guruh dielektriklarga molekulalari simmetrik tuzilishga ega bo’lmagan (assimmetrik), ya’ni musbat va manfiy zaryadlarining og’irlik markazlari mos kelmaydigan dielektriklar kiradi. Bunday dielektriklarning molekulalari tashqi maydon bo’lmaganda ham dipol momentiga ega bo’ladi va ularning molekulalari qutblangan bo’ladi. Tashqi maydon bo’lmaganda bunday molekulalarning dipol momentlari issiqlik harakati natijasida xaotik holda yo’nalgan bo’lib, ularning natijaviy momenti nolga teng bo’ladi.
3 – guruh dielektriklarga molekulalari ion tuzilishiga ega bo’lgan moddalar kiradi. Bunday moddalarning musbat va manfiy ionlari tartibli joylashgan, takrorlanadigan fazoviy panjara tuzilishiga ega. Ulardagi molekulalarni alohida ajratib bo’lmaydi. Dielektriklar tashqi elektr maydonida joylashtirilganda, ularda noldan farqli elektr momenti paydo bo’ladi, ya’ni qutblanadi. Dielektriklarning uch turiga mos holda, shartli ravishda ularning qutblanishlarini ham uch turga bo’lish mumkin.

1. 
   Elektron qutblanish. Qutblanmagan atom yoki molekula (2, _{ } – rasmda vodorod atomi ko’rsatilgan) elektr maydonga kiritilsa, maydon ta’sirida electron orbitalari yadroga nisbatan siljiydi, ya’ni electron orbitalari deformatsiyalanadi, shartli ravishda electron markazlari siljiydi, bu siljiy juda qisqa vaqtda ro’y beradi (2, _{ } – rasm). Agar tashqi maydon olib qo’yilsa, shu vaqt oralig’ida qutblanish to’liq yo’qoladi. Tashqi elektr maydoni mavjud bo’lganda molekula cho’zilib musbat va manfiy zaryad markazlari qarama-qarshi tomonlarga _{ } masofaga siljiydilar va qutbli dielektrik kabi qutblanadi. _{ }masofa molekula o’lchamlariga nisbatan kichik. Bunda har bir _{ } zaryadli qutblangan atom yoki molekula _{ } dipol elektr momentiga ega bo’ladi. _{ } dipol elektr momenti tashqi maydon kuchlanganligi _{ }ga to’g’ri proporsional bo’ladi. Elektron qutblangan dielektriklarda electron orbitalarining siljishi bir xil yo’nalishda sodir bo’ladi, shu sababli hosil bo’lgan dipol momentlari bir xilda yo’naladi. Tashqi maydon ta’siri to’xtagandan (_{ }) keyinelektron qutblangan dielektriklarda shu onning o’zidayoq qutblanish to’liq yo’qoladi. Bunday dipollarni elastic dipolar deymiz. Elektron qutblangan dielektriklarga benzol, paraffin, polietilen va gaz holatdagi vodorod, kislorod, azot va hakozalar kiradi.
   
2.