Ma’ruza №14 Elektr maydonidagi dielektriklar

Ma’ruza № 14
Elektr maydonidagi dielektriklar
Reja:

1. 
   Elektr maydonidagi o’tkazgichlar. O’tkazgich ichidagi elektr maydoni.
   
2. 
   Elektr maydonidagi dielektriklar. Dipol momenti.
   
3. 
   Dielektriklarning qutblanishi. Qutblanish vektori.
   
4. 
   Dielektrik singdiruvchanlik. Segnetoelektriklar. Pyezoelektrik effekt.
   

Elektr maydonidagi o’tkazgichlar. O’tkazgich ichidagi elektr maydoni.
O’tkazgichlarning o’ziga xos xususiyati ularda hamma vaqt katta miqdorda harakatchan erkin zaryad tashuvchilar mavjud bo’lishidir. O’tkazgichda bu zaryad tashuvchilar tartibsiz harakatlanadi. Agar o’tkazgich elektr maydoniga joylashtirilsa, erkin zaryad tashuvchilar elektr kuchlar ta’sir etayotgan tomonga qarab tartibli harakatlanadi. O’tkazgichda harakatlanuvchi erkin zaryad tashuvchilar soni katta bo’lganligi uchun ular maydon ta’sirida o’tkazgich ichida maydon nolga aylangunga qadar tartibli harakatlanadi. O’tkazgichlarda erkin elektr zaryadlari mavjud bo’lganligi uchun, ularni juda kuchsiz elektr maydoniga joylashtirganimizda ham erkin zaryad tashuvchilar harakatlanadi. O’tkazgichlar elekrtlanganida, unga berilgan zaryadning qayta taqsimlanishi o’tkazgich ichidagi istalgan nuqtada zaryad taqsimoti hosil qilgan kuchlanganlik nolga teng bo’lgunucha davom etadi:



_{ } dan o’tkazgichning ichki va tashqi sirtidagi hamma nuqtalardagi potensiallar bir xil va

bo’ladi. (19.1) va (19.2) ga statsionarlik holati deyiladi. O’tkazgichga berilgan ortiqcha zaryad undagi elementar zaryadlar tomonidan itarishish natijasida o’tkazgich sirtida taqsimlanadi. Bu taqsimot o’tkazgichning shakliga bog’liq va uning ichidagi maydon statsionar bo’lishi kerak.

Zaryadlangan o’tkazgich tashqi _{ } maydonga joylashtirilganda, erkin mikroskopik zaryadlar o’tkazgich sirtiga qarab harakatlanadi, ya’ni musbat zaryadlar maydon bo’ylab, manfiy zaryadlar esa maydonga qarshi tomonga harakat qiladi (1, a – rasm). O’tkazgichning bir uchida ortiqcha musbat zaryad va boshqa uchida manfiy zaryadning to’planishi natijasida hosil bo’lgan _{ } qo’shimcha maydon asosiy (tashqi) maydon kuchlanganligiga qarama-qarshi yo’nalgan bo’ladi. _{ } qo’shimcha maydon _{ } kuchlanganlikka teng bo’lguncha zaryadning taqsimlanishi davom etadi, natijada o’tkazgich ichida maydon nolga teng bo’ladi, ya’ni _{ }.
O’tkazgich elektr maydoniga tushganda shunday elektrlanadiki, uning bir uchida musbat zaryad, ikkinchi uchida esa shunday kattalikdagi manfiy zaryad hosil bo’ladi. Bunday elektrlanish elektrostatik induksiya yoki ta’sir orqali elektrlanish deyiladi. Bu holda o’tkazgichning faqat xususiy elektronlari qayta taqsimlanadi. Agarda bu o’tkazgichni teng ikkiga bo’lib har birini elektroskopga ulab zaryad miqdorlarini o’lchasak, unda ularning zaryadlari bir-biriga teng ekanligi kelib chiqadi. O’tkazgichda zaryadlar muvozanatda bo’lganida o’tkazgich ichidagi kuchlanganlik nolga teng va potensial o’tkazgichning hamma yerida bir xil bo’ladi: _{ } ya’ni _{ }.
Shunday qilib, o’tkazgich qanday usul bilan elektrlanishidan qa’tiy nazar, muvozanatda bo’lganida o’tkazgich ichida elektr maydon bo’lmaydi, uning hamma nuqtalarida (ham ichida ham sirtida) potensial bir xil bo’ladi. Bu vaqtda elektrlangan o’tkazgichning tashqarisida albatta maydon mavjud bo’ladi, uning kuchlanganlik chiziqlari esa o’tkazgich sirtiga perpendikulyar holda joylashadi. O’tkazgichdagi zaryadlar muvozanatda bo’lganida uning sirti ekvipotensial sirt bo’ladi. Bu holda o’tkazgichning hamma ichki qismi olib tashlansa ham uning sirtidagi zaryad taqsimotida hech qanday o’zgarish yuz bermaydi. Masalan, biri yaxlit metal shar, ikkinchisi ichi bo’sh shar (sfera) bir xil zaryad bilan zaryadlansa, sharlar atrofidagi maydon bir xil bo’ladi.