«Radioelektronika» kafedrası İyt elektronika laboratoriya işlərinin yerinə yetirilməsi üzrə metodik vəsait

5. Yoxlama sualları
1. Ölçü xətlərinə hansı tələblər qoyulur?
2. Durğun dalğa əmsalı necə təyin olunur?
3. Elektromaqnit dalğasının uzunluğunun dalğaötürəndəki qiymətinin sərbəst fəzadakından çox olması nə ilə izah olunur?

LABORATORİYA İŞİ №6


BƏRK DİELEKTRİKLƏRİN İFRAT YÜKSƏK TEZLİKLƏRDƏ TƏDQİQİ


1. İşin məqsədi

İYT-də bərk dielektriklərin nüfuzluğunun ölçülməsi.

2. Qurğunun qururluşu

3. Nəzəri hissə

Maddələrin dielektrik xassələrinin öyrənilməsi, yəni onların dielektrik nüfuzluğunun tezlikdən, temperaturdan, elektrik sahəsinin intensivliyindən və başqa faktorlardan asılılığının öyrənilməsinin mühüm elmi və texniki mənası var. Bu tədqiqatlar molekulların quruluşunun qanunauyğunluqlarını öyrənməyə, həmçinin texnika üçün məlum xassələrə (məsələn az itkili) malik materialların alınmasına imkan verir.

Şək. 6.2. Dalğaötürəndəki durğun dalğalar.

Dielektrik itkilərinin ion keçiriciliyə malik dielektriklərdə və həmçinin polyar malekullu bərk dielektriklərdə öyrənilməsi xüsusi maraq kəsb edir. Dielektriklərdə itkilər molekulların yerləşməsinin sıxlığı ilə təyin olunur. Əgər atomlar öz aralarında möhkəm əlaqədə deyilsə, onların rəqsi və fırlanması yaranar və nəticədə itkilər əmələ gələr.

Beləliklə itkilərin öyrənilməsi dielektriklər fizikasının fundamental problemidir və bərk cisimlərin quruluşunun öyrənilməsi üçün çox vacibdir. Buradan itkilərin ölçməsinin etibarlı metodların işlənməsi, itki bucağının tezlikdən, temperaturdan geniş diapazonda asılılığının öyrənilməsi məsələləri qarşıya çıxır.
Ölçü metodunun seçilməsi müxtəlif şərtlərdən asılıdır, bunların arasında tezlik diapazonu, tədqiq olunan materialın xassələri və nümunəyə hər hansı xarici faktorların (temperatur, şüalanma, elektrik və maqnit sahələri) təsiri xüsusi yer tutur. və kəmiyyətlərində nəzərə almaq lazımdır, çünki nüfuzluğun kiçik qiymətlərə malik olduğu nümunələrin ölçülməsi üçün istifadə olunan metodlar və –nın böyük olduğu nümunələr üçün yaramır.
Düzbucaqlı dalğa ötürənlərdən istifadə olunan metodlar əsasən 10 sm- dən 0,5 sm- ə qədər diapazonda tətbiq olunur. Daha qısa dalğalarda dalğaötürənlərdən istifadə etmək məqsədəuyğun deyil, çünki onların ölçüləri çox azalır.
“Dalğaötürənin en kəsiyinin tam doldurulması” üsulunda tədqiq olunan qalınlıqlı nümunə dalğa ötürəndə qısaqapayıcı lövhəyə tam yapışdırılır və bütün divarlarla arasız yerləşdirilir (şək.6.1). Dalğaötürənin ikinci tərəfi ayırıcı attenyüator vasitəsi ilə generatora birləşdirilir. Nümunə olmadığı halda (şək.6.1, a) dalğa ötürəndə bir-birindən məsafədə yerləşmiş düyünlərə malik təmiz durğun dalğa yaranır. Burada dalğaötürəndəki dalğa uzunluğudur və onun və ilə əlaqəsi belədir:


. (6.1)

Təmiz düzgün dalğanın elektrik sahə intensivliyinin düyün nöqtələrdə qiyməti sıfıra bərabər olur, beləki, əks olunan dalğanın amplitudu düşən dalğanın amplituduna bərabər olur.

Nümunə daxil edildikdə mənzərə müəyyən qədər dəyişir (şək.6.1, b). Sahə intensivliyi düyünlərdə sıfıra bərabər olmur, belə ki, nümunədəki itki hesabına əks olunmuş dalğanın amplitudu düşən dalğanın amplititudundan az olur.
Bundan başqa, durğun dalğanın bütün minimumları nümunəyə tərəf sürüşür, ona görə ki, nümunədəki dalğa uzunluğu boş dalğaötürəndəki dalğa uzunluğundan azdır. Durğun dalğa mənzərəsinin bu cür dəyişilməsi dielektrik nümunəsinin xassələrindən asılıdır və uyğun elektrodinamik məsələnin həlli nəticəsində alınan elektrik xarakteristikaları ilə əlaqədardır.
Bu məsələnin həlli, dielektrik nümunənin xarakteristikalarını ölçülən kəmiyyətlərlə, qaçan dalğa əmsalı (durğun dalğa əmsalı ) və nümunənin səthinə nisbətən durğun dalğa düyünün vəziyyəti ilə əlaqələndirən kompleks transendent tənliyə gətirir. Bu tənlik


(6.2) 

kimi ifadə olunur. Burada - qaçan dalğa əmsalı , - nümunənin qalınlığı, - nümunənin səthindən durğun dalğanın birinci düyününə qədər olan məsafə, - məsafəsinə uyğun faza bucağı , - nümunədə yayılma sabitidir.

(6.2)- tənliyinin sağ tərəfinə dalğa ötürən ölçü xətti vasitəsi ilə təyin olunan , və kəmiyyətləri daxildir.
Qaçan dalğa əmsalı - çox hallarda durğun dalğanın düyünün yaxınında yerləşən nöqtələrə görə hesablanır. İndikator cihazının göstərişinin onun minimumdakı qiymətindən 2 dəfə çox olan nöqtədə - aşağıdakı düsturla təyin olunur:


, (6.3)

burada - minimumun ikiləşmiş nöqtələri arasındakı məsafədir. Bundan başqa durğun dalğa əmsalını daha sadə üsulla, yəni kimi təyin etmək olar.

Dalğaötürəndə dalğa uzunluğu - nümunə olmadığı halda iki qonşu minimum arasındakı məsafəni ölçü xətti vasitəsi ilə ölçməklə təyin olunur.
Nümunənin səthi ilə birinci minimum arasındakı - məsafəsi


. (6.4)

düsturundan hesablanır burada - nümunənin qalınlığı, - nümunənin daxil edilməsi ilə ixtiyari düyünün yerdəyişməsidir.

Kiçik itkili ( ) materialların tədqiqi zamanı (6.2) transendent tənliyinin həlli kifayət qədər sadələşir.


. (6.5)

(6.5) tənliyinin sağ tərəfini hesabladıqdan sonra cədvəlindən kəmiyyəti tapılır və qalınlığa bölərək -nı hesablayırıq.

Tədqiq olunan nümunənin dielektrik nüfuzluğu


(6.6)

düsturu ilə hesablanır. Burada dalğa ötürənin həndəsi ölçüləri ilə təyin olunan dalğaötürəndəki dalğanın kritik qiymətidir: . Burada - dalğaötürənin enli divarının ölçüsüdür.

Nümunə olaraq müxtəlif qalınlıqlı teflon, orqanik şüşə, getinaks götürmək olar.