Fizika Fənnin adı: Tətbiqi fizika SƏRBƏst iŞ

Dipol rahatlama polarizasiyası (C dr, r dr, Q dr) molekullar arasındakı qütb əlaqəsi olan dipolların istilik hərəkəti ilə əlaqələndirilir. Dipolların elektrik sahəsi istiqamətində fırlanması bəzi müqavimətlərin aşılmasını, istilik şəklində enerjinin sərbəst buraxılmasını tələb edir (r və s.). Buradakı rahatlama müddəti 10 -8 - 10 -6 s arasındadır - bu sahə çıxarıldıqdan sonra elektrik sahəsi tərəfindən yönəldilmiş dipolların sırasının başlanğıc dəyərdən 2,7 dəfə istilik hərəkətinin olması səbəbindən azalacağı müddətdir. İon rahatlama polarizasiyası (C ir, r ir, Q ir) qeyri-üzvi eynəklərdə və boş ion qabığı olan bəzi maddələrdə müşahidə olunur. Xarici bir elektrik sahəsinin təsiri altında, xaotik istilik hərəkətləri arasında bir maddənin zəif bağlanmış ionları, sahə istiqamətində həddindən artıq dalğalar alır və güc xətti boyunca yerdəyişir. Elektrik sahəsini çıxardıqdan sonra ionların oriyentasiyası hədsiz dərəcədə zəifləyir. Rahatlama müddəti, aktivasiya enerjisi və təbii tezlik 10-6 ilə 10-4 s arasında baş verir və qanunla əlaqəlidir.Birinci qrup ani elektron və ion qütbləşmələri olan dielektriklərdən ibarətdir. Bu cür materialların quruluşu neytral molekullardan ibarətdir, zəif qütblü ola bilər və parafin, kükürd, polistirol kimi qatı kristal və amorf materialların, həmçinin benzol, hidrogen və s. Kimi maye və qazlı materiallara xasdır.

İkinci qrup - elektron və dipol-rahatlama polarizasiyasına malik dielektriklər - qütb üzvi maye, yarı maye, qatı maddələr, məsələn yağ rozin birləşmələri, epoksi qatranlar, sellüloza, xlorlu karbohidrogenlər və s. materiallar. Üçüncü qrup - elektrik xüsusiyyətləri ilə fərqlənən iki alt qrupa bölünən qatı qeyri-üzvi dielektriklər - a) kvars, mika, qaya duzu, korund, rutil kimi elektron və dipol rahatlama polarizasiyalı dielektriklər; b) elektron və ionik rahatlama polarizasiyalı dielektriklər eynəklər, şüşəli faza malik materiallar (çini, micallex və s.) və boş ion qablaşdırma ilə kristal dielektriklərdir.

Dördüncü qrup bir çox mövqeli, mürəkkəb, laylı və ferroelektrik materiallara xas olan elektron və ion ani və struktur polarizasiyalı dielektriklərdir.

Radioelektronik avadanlıqdakı dielektrik materiallar elektriklə, qatı materiallar isə müxtəlif elektrik potensialındakı iletkenlər tərəfindən mexaniki olaraq ayrılır. Bunlar avadanlıq elementlərinin elektrik izolyasiyası, elektrik sahə enerjisinin (kondansatörlərin) saxlanılması, struktur hissələrin istehsalı, həmçinin hissələrin səthində örtüklər şəklində, hissələri yapışdırmaq üçün istifadə olunur. Dielektrik yalnız birbaşa gərginliklə əlaqəli bir izolyatordur. Dəyişən bir elektrik sahəsində polarizasiyaya görə dielektrikdən bir cərəyan axır.

POLARİZASİYA - xarici elektrik sahəsinin təsiriylə məhdud yüklərin məhdud məsafədə yerdəyişmə prosesidir.

Atomların elektronları müsbət qütbə, atomların nüvələri mənfiyə doğru yerdəyişir. Eyni şey ion kristallarındakı ionlarla, tutduqları həcmdə yüklənmiş hissəciklərin qeyri-bərabər paylanması ilə molekulları və ya molekulların hissələri ilə baş verir. Qütbləşmə nəticəsində dielektrikdə daxili bir daxili sahə yaranır, onun vektoru böyüklüyünə görə daha kiçik və xarici sahənin vektoruna əks olaraq. Dielektrikli elektrodlar arasındakı elektrik tutumu, dielektrik olmayan eyni elektrodlar arasındakı göstəricidən daha böyükdür, burada DIELEKTRİKİN RELATİV DIELEKTRİK PERMABİLİTİ. ELEKTRON POLARİZASİYA zamanı bir maddənin atomlarının elektron qabıqları xarici elektrik sahəsinin təsiri altında deformasiyaya uğrayır. Qısa (təxminən 10-15 saniyə) bir çökmə müddəti ilə xarakterizə olunur və bu səbəbdən radio tezlikləri üçün ətalətsizdir, tezlikdən asılı deyil, temperaturdan zəif asılıdır və praktik olaraq itkisiz baş verir. Əsasən elektron qütbləşmə olan maddələr (zəif qütblü dielektriklər) aşağı dielektrik sabitinə malikdirlər: 1.8 ilə 2.5 arasında. Bu tip qütbləşmə bütün maddələrə xasdır.

İONİK POLARİZASİYA ion qatılarda olur, 10-13 saniyəlik bir çökmə vaxtına malikdir, buna görə praktik olaraq sahə tezliyindən asılı deyil, zəif temperaturdan asılıdır. Əksər ion qütblü materialların böyüklüyü 5 ilə 10 arasındadır.

DİPOL (ORİENTASİYA) POLARİZASİYA qütb molekulları və ya atom qrupları sahəsinin təsiri altında oriyentasiya kimi özünü göstərir. Məsələn, qütb, hidrogen atomlarının oksigen atomuna nisbətən asimmetrik olaraq yerləşdiyi su molekulları və ya vinil xlorid (polivinilxlorid monomer) H2C-CHCl. Molekulların və sürtünmə qüvvələrinin qarşılıqlı təsirini aradan qaldırmaq üçün istilik enerjisinə çevrilən sahə enerjisi sərf olunur, buna görə də dipol qütbləşməsi elastik deyil, təbiətdə rahatlıqdır. Dipol qütbləşməsində iştirak edən dipolların böyük ölçüləri və kütlələri sayəsində onun ətaləti əhəmiyyətlidir və dielektrik sabitinin və enerji itkilərinin tezliyə güclü asılılığı şəklində özünü göstərir. MİQRASİYA POLARİZASİYASI, zəif bağlanmış safsızlıq ionlarının qısa məsafələrdə elastik olmayan hərəkətlərindən qaynaqlanır. Nəticələri baxımından (enerji itkisi, tezlikdən asılılıq) bu qütbləşmə dipole bənzəyir.

Qütbləşmə zamanı dielektrikdəki enerji itkisi TG itirilmə bucağının TANGENS tərəfindən qiymətləndirilir. Elektrik dövrəsindəki itkiləri olan bir dielektrik bərabər bir dövrə şəklində təmsil olunur: ideal bir kondansatör və ona paralel olaraq bağlanmış bir itki müqaviməti. Bucaq, belə bir iki portlu şəbəkənin vektor diaqramında cərəyan və gərginlik arasındakı dəyişmə bucağını 90o qədər tamamlayır. Yaxşı (zəif qütblü) dielektriklərdə tg10-3 var, bu da çox tezlikdən asılı deyil. Pis dielektriklərin, vahidin onda birində və ya daha çoxunda ölçülən tg, tezliyə çox asılıdır.

Xüsusi növlər, PİEZOELEKTRİKADA müşahidə olunan mexaniki gərginliklərin təsiri altında qütbləşmə ilə, həmçinin Piroelektrik və Ferroelektriklərdə SPONTANE POLARİZASİYA ilə əmələ gəlir. Belə dielektriklərə ACTIVE deyilir və xüsusi cihazlarda istifadə olunur: rezonatorlarda, filtrlərdə, piezoelektrik generatorlarında və transformatorlarda, radiasiya çeviricilərində, yüksək spesifik tutumlu kondansatörlərdə və s. ELEKTRİK GÜCÜ - dielektrikin yüksək gərginlikli dövrələrdə yüksək müqavimət göstərmə qabiliyyəti. Çökmə sahəsinin gücü Ep \u003d Upr / d ilə qiymətləndirilir, burada Upr qəzaya səbəb olan gərginlikdir, d dielektrik qalınlığıdır. Ölçü Епр - В / м. Fərqli dielektriklər üçün Ep \u003d 10 ... 1000 MV / m və hətta bir material üçün bu dəyər elektrodların qalınlığından, formasından, temperaturundan və bir sıra digər amillərdən asılı olaraq geniş dəyişir. Bunun səbəbi müxtəlif qəza prosesləridir. ELEKTRİK KESİLMƏSİ, elektronların valentlik zolağından, nəcislik səviyyələrindən və ya metal elektrodlardan ötürücü zona keçidinin tunellə keçidinin və yüksək intensivlikli sahələrdə təsir ionlaşması nəticəsində uçqun çoxalmasının səbəb olur. ELEKTROTERMAL SƏHİFƏ dielektrikin temperaturunun artması ilə elektrik keçiriciliyinin eksponensial artması ilə yaranır. Eyni zamanda, dielektriki daha da istiləşdirən qaçaq cərəyanı artır, qalınlığında bir keçirici kanal əmələ gəlir, müqavimət kəskin şəkildə azalır, istilik effekti zonasında ərimə, buxarlanma və məhv olur. ELEKTROKİMİK QARŞI elektroliz hadisələri, ion miqrasiyası və nəticədə materialın tərkibindəki dəyişikliklər səbəb olur. İONİZASİYA KESİLMİŞ, hava daxiletmələri olan bir dielektrikdə qismən boşalmalar səbəbindən baş verir. Havanın elektrik gücü daha azdır və bu daxilolmalardakı sahə gücü sıx bir dielektrikdən daha yüksəkdir. Bu tip qəza gözenekli materiallar üçün tipikdir. Dielektrikin səthi qırıldı (üstü üstə düşdü), icazə verilməyən yüksək səth cərəyanları səbəbindən meydana gəlir. Cari mənbənin kifayət qədər gücü ilə səth qırılması havadan inkişaf edir və qövs qırılmasına çevrilir. Bu qəzaya səbəb olan şərtlər: dielektrikin səthindəki çatlar, digər pozuntular və çirklənmə, rütubət, tozlanma, aşağı atmosfer təzyiqi. Elektrik enerjisi sənayesində tətbiq:

- xətti və yarımstansiya izolyasiyası - bunlar hava xətti izolyatorlarındakı çini, şüşə və üzvi silikon kauçuk, dayaq və buruq izolyatorlarındakı çini, yük daşıyıcı elementlər kimi fiberglas, polietilen, yüksək gərginlikli burğulardakı kağız, kağız, elektrik kabellərindəki polimerlər;

- elektrikli cihazların izolyasiyası - kağız, getinax, fiberglas, polimerlər, mika materialları;

- maşınlar, aparatlar - kağız, karton, laklar, birləşmələr, polimerlər;

- müxtəlif növ kondansatörlər- polimer filmlər, kağız, oksidlər, nitridlər.

Praktik baxımdan, elektrik izolyasiyası üçün bir material seçmək üçün hər vəziyyətdə iş şəraitini təhlil etmək və izolyasiya materialını bir sıra tələblərə uyğun seçmək lazımdır. İstiqamət üçün əsas dielektrik materiallarını istifadə şərtlərinə görə qruplara bölmək məsləhətdir.