Dielektriklarda elektr maydon

Yuklangan vaqt:

12.08.2023

Ko'chirishlar soni:

0

Hajmi:

377.4189453125 KB

Ko'chirib olish

Dielektriklarda elektr maydon
MUNDARIJA
KIRISH………………………………………………………………………..…3
I BOB. DIELEKTRIKLAR VA ULARNING TURLARI
1.1. Dielekriklar haqida tushuncha………………………………………......5
1.2. Dielektrlarning fizik xususiyatlari……………………………………...….7
1.3. Dielektrlarning asosiy turlari…………………………………………...….9
II BOB. ELEKTR MAYDONIDA DIELEKTRIKLAR
2.1. Tashqi elektr maydon ta’sirida dielektriklar………………………….13
2.2. Dielektriklarning qutblanishi…………………………………………...26
2.3. Dielektrikning qutblanganlik darajasi....................................................32
XULOSA………………………………………………………………………..34
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR………………………………………35
Kirish
1

O’zbekiston hududida qadim zamonlardan beri ilm-fan rivojlanib kelmoqda.
Xususan fizika fani ham qadim zamonlardan beri rivojlanmoqda.
Bugungi kunda ham ilm-fan sohasida mamlakatimizda rivojlanish davom
etmoqda. Xususan O‘zbekiston Respublikasi Prezidenti Shavkat Mirziyoyevning
Oliy Majlisga Murojaatnomasida ilm fan rivjlanishiga alohida e’tibor qaratilgan.
Mamlakat taraqqiyotining zamini, hech shubhasiz, ilm-fan va
innovatsiyalardir. Kelgusi yilda ilm-fan sohasida oliygohlar va ilmiy
tashkilotlardagi doktorantlar soni 4,5 mingtaga yetkaziladi yoki 2017 yilga
nisbatan 3 barobarga oshiriladi. Ushbu maqsadlar uchun byudjetdan qo‘shimcha
240 milliard so‘m ajratiladi.
Ilg‘or xalqaro amaliyot asosida dotsent va professor ilmiy unvonlari, falsafa
va fan doktori ilmiy darajalarini berish vakolati o‘z yo‘nalishi bo‘yicha nufuzli
bo‘lgan oliygohlarning ilmiy kengashlariga o‘tkaziladi.
Joriy yilda ilk bor matematika, kimyo-biologiya va geologiya fanlarini
ta’lim va ilmning ustuvor yo‘nalishi sifatida belgilab, ularni kompleks
rivojlantirish choralari ko‘rildi. Jumladan, 98 ta ixtisoslashgan maktablar hamda
Geologiya fanlari universiteti tashkil etildi. O‘quv dasturlari tubdan qayta ko‘rib
chiqildi, o‘qituvchilarning ish haqi oshirildi. Endi keyingi yil uchun ustuvor ilm-
fan yo‘nalishlarini belgilab olishimiz kerak.
Agar tarixga nazar tashlaydigan bo‘lsak, dunyodagi deyarli barcha kashfiyot
va texnologiyalarni yaratishda fizika fani fundamental asos bo‘lganini ko‘ramiz.
Haqiqatan ham, fizika qonuniyatlarini chuqur egallamasdan turib, mashinasozlik,
elektrotexnika, IT, suv va energiyani tejaydigan texnologiyalar kabi bugun zamon
talab qilayotgan sohalarda natijaga erishib bo‘lmaydi.
I BOB. DIELEKTRIKLAR VA ULARNING TURLARI
2

1.1. Dielekriklar haqida tushuncha
Dielektrik - bu elektr tokini amalda o'tkazmaydigan modda yoki modda.
Bunday o'tkazuvchanlik oz sonli elektron va ionlar tufayli erishiladi. Ushbu
zarralar faqat yuqori haroratli xususiyatlarga erishilganda, o'tkazuvchan bo'lmagan
materiallarda hosil bo'ladi. Bu dielektrik nima va bu maqolada muhokama qilinadi.
Har bir elektron yoki radio muhandis Supero'tkazuvchi, yarim
Supero'tkazuvchi yoki zaryadlangan dielektrik o'zidan elektr tokidan o'tib ketadi,
ammo dielektrik xususiyati shundan iboratki, unda kichik kuchlanish oqimi
vodorodning 550 Vdan yuqori kuchlanishida ham oqadi. Dielektrikdagi elektr toki
zararli zarrachalarning ma'lum bir yo'nalishda harakatlanishi (ijobiy va salbiy
bo'lishi mumkin).
Dielektrlarning elektr o'tkazuvchanligi quyidagicha:
 Absorptsiya oqimlari - bu muvozanat holatiga kelgunga qadar doimiy elektr
oqimida dielektrda oqadigan oqimdir, kuchlanish yoqilganda yo'nalishni
3

o'zgartiradi va unga ulanadi. O'zgaruvchan tok bilan dielektrikdagi quvvat
elektr maydonida ishlayotgan vaqtda har doim mavjud bo'ladi.
 Elektron elektr o'tkazuvchanligi - elektronlar harakati doirasida maydon
harakati.
 Ionning o'tkazuvchanligi ionlarning harakatidir. Elektrolitlar eritmalarida -
tuzlar, kislotalar, gidroksidi, shuningdek, ko'p dielektriklarda topiladi.
 Molon elektr o'tkazuvchanligi - molyons deb nomlangan zararli zarralarning
harakatidir. Kolloid tizimlar, emulsiyalar va suspenziyalarda mavjud. Elektr
maydonida molyonsning harakatlanish fenomeni elektroforez deyiladi.
Elektr izolyatsiyalash materiallari agregat davlat va kimyoviy xarakterga
ko'ra tasniflanadi. Birinchisi qattiq, suyuq, gazli va qotib turuvchi bo'linadi.
Kimyoviy tabiatan organik, noorganik va organoelemental materiallarga bo'lingan.
Dielektrlarning umumiy holati bo'yicha elektr o'tkazuvchanligi:
 Gazlarning elektr o'tkazuvchanligi. Gazli moddalar etarli darajada past oqim
o'tkazuvchanligiga ega. Bu tashqi va ichki, elektron va ion omillarining
ta'siri oqibatida kelib chiqadigan erkin zararli zarralar: rentgen va radioaktiv
4

turlarning radiatsiya, molekulalarning to'qnashuvi va zaryadlangan zarralar,
issiqlik omillari mavjud bo'lishi mumkin.
 Suyuq dielektrikning elektr o'tkazuvchanligi. Bog'liqlik omillari:
molekulalarning tuzilishi, harorat, ifloslanishlar, elektronlar va ionlarning
katta miqdori borligi. Suyuq dielektrlarning elektr o'tkazuvchanligi katta
darajada namlik va ifloslanish mavjudligiga bog'liq. Polar moddalarning
elektr o'tkazuvchanligi dissotsious ionlari bo'lgan suyuqlik yordamida
yaratiladi. Polar va suyuq bo'lmagan suyuqliklarni solishtirganda,
o'tkazuvchanlikda birinchi afzallik bo'ladi. Agar suyuq ifloslantiruvchi
moddalardan tozalangan bo'lsa, u Supero'tkazuvchilar xususiyatlarini
kamaytiradi. Suyuq moddaning o'tkazuvchanligi va uning harorati oshishi
bilan uning viskozitesini pasayishi kuzatiladi va bu ionlarning harakatlanish
darajasini oshiradi.
 Qattiq dielektriklar. Ularning elektr o'tkazuvchanligi dielektrik va
nopokliklarning zaryadlangan zarralari harakati bilan bog'liq. Elektr tokining
mustahkam sohalarida elektr o'tkazuvchanligi aniqlandi.
5

1.2. Dielektrlarning fizik xususiyatlari
10-5 Ohm * m dan kam bo'lgan materiallarning qarshiligi bilan ularning
o'tkazgichlariga ulanishi mumkin. 108 Ohm * m dan ortiq - dielektrlarga. Qarshilik
o'zini tutish qarshiligidan bir necha barobar ko'p bo'ladigan holatlar mavjud. 10-5-
108 Ō * m oralig'ida yarimo'tkazgich mavjud. Metall materiallar elektr
oqimlarining yaxshi o'tkazuvchanidir.
Butun Mendeleyev stolining faqat 25 elementi nometall emas, ularning 12
tasi yarimo'tkazgich xususiyatiga ega bo'ladi. Ammo, albatta, jadvaldagi moddalar
bilan bir qatorda, bir Supero'tkazuvchilar, yarim Supero'tkazuvchilar yoki
dielektrik xususiyatiga ega bo'lgan ko'plab qotishmalar, birikmalar yoki kimyoviy
birikmalar mavjud. Bundan kelib chiqadigan bo'lsak, turli moddalarning
qadriyatlarini aniq qarshilash bilan solishtirish qiyin. Misol uchun, past haroratli
faktor bilan yarim Supero'tkazuvchi dielektrik kabi harakat qiladi.
Passiv shaklda dielektrlarning xususiyatlari izolyatsion materiallarda
ishlatiladi.
Faol ravishda ular ferroelektrikalarda, shuningdek lazer texnologiyalari
radiatorlari uchun materiallarda qo'llaniladi.
Supero'tkazuvchilar materiallarni quyish yoki to'kish uchun ishlatiladi.
Suyuq dielektrlarning uchta klassi mavjud:
Yog 'yog'lari zaif yopishqoq va ko'pincha qutbsiz. Ular ko'pincha yuqori
voltli qurilmalarda ishlatiladi: transformator yog'i, yuqori voltli suv. Transformator
yog'i nonpolar dielektrik hisoblanadi. Bolal yog 'liniyasi 40 kV kuchlanishli
izolyatsiyalash va qog'oz simlarini, shuningdek, 120 kV dan ortiq oqimga ega
metallarga asoslangan qoplamalarni ishlab chiqarishda qo'llanildi. Transformer
yog'i kondanser yog'idan toza tuzilishga ega. Ushbu turdagi dielektrik analog
ishlab chiqarilgan mahsulotlarga nisbatan yuqori narxga qaramasdan, ishlab
chiqarishda keng tarqalgan.
Sintetik dielektrik nima? Xlorli uglerod asosida ishlab chiqarilganligi
sababli, bugungi kunda deyarli barcha joylarda yuqori toksiklik tufayli
taqiqlangan. Silikon organik suyuqlikka asoslangan suyuq dielektr, xavfsiz va
6

ekologik xavfsizdir. Ushbu turdagi metal zanglashga olib kelmaydi va past
higroskopik xususiyatlarga ega. Suvli dielektrik tarkibida organoflorin birikmasi
mavjud bo'lib, u o'zgarmaydiganligi, issiqlik xususiyatlari va oksidlanish stabilligi
tufayli juda mashhur.
Va oxirgi turdagi o'simlik moylari. Ular zaif polar dielektriklar, shu
jumladan zig'ir, kastor, tung va kenevir. Kastor yog'i juda qiziydi va qog'oz
kondansatörlarda ishlatiladi. Qolgan yog'lar bug'lanishi mumkin. Ularda bug'lanish
tabiiy bug'lanishdan emas, balki polimerizatsiya deb ataladigan kimyoviy
reaksiyaga asoslanadi. Emallarda va bo'yoqlarda faol ishlatiladi.
7

1.3. Dielektrlarning asosiy turlari
Dielektrlarning umumiy turlari quyidagilarni o'z ichiga oladi:
 Shisha.
 Kauchuk.
 Yog '.
 Asfalt.
 Chinni.
 Kvarts.
 Havo.
 Olmos.
 Toza suv.
 Plastik.
Anorganik dielektriklar
Anorganik dielektriklarga shisha, sitall, sopol, slyuda va slyudali materiallar
kiradi. Bu materiallar issiqqa chidamlilik, eskirmaslik, turli xil nurlanishga
bardoshlilik, kimyoviy chidamli, siqilishga bo’lgan mexanik mustahkamlik va
metall bilan birikkanda zich birikma hosil qilish xususiyatlariga ega.
Anorganik materiallar oddiy usullarda ishlab chiqariladi. Bu materiallarning
kamchiliklari sifatida ularni mo’rtligini, cho’zilishidagi mustahkamligining
pastligini va zichligi katta qiymat (2500-8000 kg/m 3
) ga ega anorganik materiallar
o’zida turli xil metall (alyuminiy, titan, kalsiy, natriy va hokazo) oksidlarini
jamlagan murakkab birikmani tashkil etadi. Ularning ion tuzilishli moddalar
qatoriga kiradi. Normal haroratda anorganik materiallari elektr o’tkazuvchanligi
ionli xarakterga ega bo’ladi. Bu asosan, ionli qo’shimchalarning mavjudligi bilan
tushuntiriladi. Elektron o’tkazuvchanlik esa faqat yuqori kuchlanishda kuzatiladi.
Anorganik dielektrik materiallar uchun tgδ»10 -4
¸10 -2
oralig’ida bo’ladi. Bu
dielektriklarda qutblanishni elektron, ion, elektron-relaksatsiya va spontan
8

ko’rinishlari kuzatiladi. Dielektrik singdiruvchanlik qiymati esa uchdan bir necha
o’n minggacha oraliqda bo’ladi.
Anorganik dielektriklarda elektr issiqlik, kimyoviy ionizatsiya teshilishlari
kuzatiladi. Mazkur dielektrik materiallarning elektr mustahkamligi katta oraliqda
(5-700 MV/m) o’zgaradi. Ularning issiqqa chidamliligi 400-1500°C ni tashkil
etadi. Ba’zi sopol materiallar signet va pezoelektrik xossalarga ega bo’ladi.
Anorganik materiallarning radiatsiya nurlanishiga bo’lgan chidamliligi
organik materiallarga nisbatan ancha yuqoridir. Ana shu xususiyatlar anorganik
materiallarni xalq xo’jaligining ko’p sohalarida qo’llash imkonini beradi.
Shisha. Shisha murakkab tuzilishli birikmalardan tashkil topgan bo’lib,
uning tarkibiga turli metall oksidlari kiradi. Shisha tuzilishi jihatidan bir jinsli
bo’lmagan amorf moddalar qatoriga kiradi. Boshqa anorganik materiallardan farqli
o’laroq, shisha quyidagi xossalari bilan ajralib turadi: yupqa parda va tolalar
olinishi; optik jihatdan tiniqligi; turli xil metallar bilan birikishi; yuzasining
tekisligi; mo’rtligi; namga chidamliligi.
Shisha tarkibiga shisha hosil qiluvchi oksidlar (SiO2, B2O3, P2O5) hamda
uning erish haroratini pasaytiradigan ishqorli oksidlar (Li2O, Na2O, K2O) ishqorli
yer metallarining oksidlari (CaO, MgO, BaO va ZnO, Al2O3, BeO) shuningdek,
shisha tarkibini o’zgartiradigan boshqa qo’shimchalar kiradi. Shisha hosil qiluvchi
oksidlar silikatli (SiO2), alyuminsilikatli (Al2O3-SiO2), borsilikatli (B2O3-SiO2),
titansilikatli (SiO2-TiO2), sirkonatsilikatli va alyumin-borsilikatli (SiO2-
ZnO2,Al2O3-B2O3-SiO2) turlarga bo’linadi.
Texnik shisha quyidagi xillarga bo’linadi:
1. Tarkibida og’ir metall oksidi bo’lmagan ishqorli shisha,
2. Tarkibida bir qancha og’ir metall, oksidlari bo’lgan ishqorli shisha;
9

3. Tarkibida ishqor bo’lmagan sof shisha (kvars)larga bo’linadi. Silikatli va
borli sof shishalar tarkibida SiO4, B-O3 elementlari bo’ladi. Tarkibiga oksidlar
kiritilgan shisha g’ovaklashadi. Bir valentli metall ionlari shishaning dielektrik
xossalarining, issiqqa va namlikka chidamliligini keskin kamaytiradi.
Shishaning yumshash haroratlarining oralig’i katta bo’lganligi sababli,
undan mahsulot tayyorlash jarayoni oddiy bo’ladi. Suyuq shisha harorati 800-
900°C atrofida bo’lganda undan turli xil mahsulotlar tayyorlanadi. Shisha
mahsulotlari puflash, siqish, cho’zish va bosim bilan ishlov berish usuli yordamida
tayyorlanadi. Tayyor shisha mahsuloti tezlik bilan sovitilsa, unda ichki mexanik
kuchlanganlik yuzaga keladi. Shisha yemirilishining oldini olish maqsadida uni
qayta qizdirib, ichki kuchlanganlik bartaraf etiladi.
Odatda shishaning bir qancha turiga pardoz berish mumkin bo’lib, ular
kesilish xossasiga ham egadir. Shishadan aniq o’lchamli juda yupqa mahsulot
ishlab chiqarish uchun uning tarkibiga mis, kumush, oltin, platina zarrachalari
kiritiladi. Bunda shishaning yorug’likka nisbatan sezuvchanlik xossasi ham oshadi.
So’ngra, fotokimyoviy usul yordamida shishadan aniq o’lchamli mahsulot
tayyorlanadi.
Nur ta’sir ettirib yoki termik ishlov berib, shisha tarkibida tekis kristallanish
amalga oshiriladi. Buning natijasida shishaga kerakli xossalarni berish mumkin.
Shishaning solishtirma hajmiy qarshiligi 109-1018 Om∙m bo’lib, bunda r
ning yuqori qiymati kvarsga va quyi qiymati ishqorli shishaga taalluqlidir.
Tarkibida ikki yoki uch xil ishqorli oksidlari bo’lgan shishaga ishlov berish
(neytralizatsiyalash) orqali unda elektr o’tkazuvchanlik holati yuzaga keltiriladi.
Agar ishqorli shisha tarkibiga ikki valentli metall (Ba, Pb) oksidlari kiritilsa,
strukturasi mustahkamlanishi hisobiga r qiymati ortadi; harorat ortishi natijasida
ionlarning siljuvchanligi ortib, shishaning elektr o’tkazuvchanligi ko’tariladi.
Odatda, shisha yuzasiga nam o’tirishi natijasida rs qiymatidan anchagina (10
barobar) past bo’ladi. Shishada rs qiymatni oshirish uchun, uning yuzasiga himoya
qatlami (KO loki) yuritiladi yoki kimyoviy ta’sirga bardoshli shisha qo’llaniladi.
10

Sof shishalarda, asosan, elektron va ion qutblanish sodir bo’lishi sababli,
unda er qiymati kichik (3,1¸3,2) bo’ladi. Agar shishaga ishqorli og’ir metall
oksidlari kiritilsa, unda ion-relaksatsiya qutblanishi kuzatilib, materialning qiymati
20gacha ortadi.
O’zgaruvchan elektr maydonida va past chastotalarda shishadagi dielektrik
isroflar o’tkazuvchanlik hisobiga sodir bo’lsa, yuqori chastotalarda bu hodisa ion-
relaksatsiya qutblanish hisobiga sodir bo’ladi. Tarkibida metall ionlari bo’lgan
shishada tga qiymati yuqori bo’ladi.
Sof shisha, ishqorsiz yoki tarkibida og’ir metall oksidlari bo’lgan ishqorli
shishalar yaxshi dielektrik hisoblanadi. Shisha harorati oshirilganda, kuchsiz
bog’langan ionlarning soni ko’payishi hisobiga dielektrikning elektr
o’tkazuvchanligi ortadi. Ion-relaksatsiya qutblanishi natijasida shishada tga
qiymati yuksala boradi. Yuqori chastota va harorat oraliqlarida shishada tga
qiymati o’zgarishsiz bo’ladi.
Yuqori kuchlanishlarda shishada elektr va issiqlikdan teshilish hodisasi sodir
bo’ladi. Bir jinsli maydonda, yupqa (50-100 mkm) shishada elektr teshilishi
ET=100-600 MV/m, qalin shishada esa, issiqlik teshilishi ET=15-30 MV/m sodir
bo’ladi.
Sopol materiallar
Sopol - toshsimon anorganik material bo’lib, anorganik plastmassa yoki
uning kukuniga yuqori haroratda ishlov berish orqali olinadi. Sopol materiallarda,
asosan, kristall, shishasimon va gaz fazalari bo’ladi.
Qo’llanilishi bo’yicha sopol quyidagi turlarga bo’linadi:
1.O’rnatiluvchi buyumlarda ishlatiladigan sopollar;
2.Kondensatorda ishlatiladigan sopollar;
11

3.Signet sopoli; pyezosopollar.
Sopolning shishasimon fazasi - kristall fazalarni o’zaro boglaydigan
qatlamdir. U sopolning pishishiga imkon yaratishi bilan birga, materialning
mexanik mustahkamligini ham oshiradi. Shishasimon fazaning miqdori
materialning texnologik xususiyatlari (pishirish harorati, plastiklik) bilan
aniqlanadi. Bu faza miqdorining oshirilishi materialning mexanik mustahkamligini
ko’taradi. Shishasimon faza miqdorining kamayishi, materialning dielektrik,
issiqlik va mexanik xossalarini yomonlashtiradi. Oddiy sopollarda shishasimon
faza 1-10%, elektr chinnisida esa 40-65% bo’ladi.
Gazsimon faza turli sopollarda mavjud bo’lib, u sopol massani tayyorlahsda,
qoliplashda, pishirish paytida (uchuvchan moddaning chiqib ketishi natijasida) va
sopol zichlanishida vujudga keladi. Ushbu faza ochiq (sirtda) va yopiq (ichki
qismda) turlarga bo’linadi. Yopiq turdagi gazsimon faza sopolning elektrik va
mexanik xossalarini pasaytiradi hamda yuqori elektr maydon kuchlanganligida
bo’shliqlarda ionlashish sodir bo’lishi hisobiga dielektrik isroflarni oshiradi. Ochiq
bo’shliqlar sopolning barcha xossalarini yomonlashtiradi. Tarkibidagi shishasimon
faza miqdoriga qarab sopolni shishasimon (shisha miqdori 50% dan ortiq) va
kristalli (kristall miqdori 50% dan ortiq) turlarga bo’lish mumkin. Shisha hosil
qiladigan birikma sifatida dala shpati pigmentlarini ko’rsatish mumkin.
Kristalli sopol tarkibiga radio sopolining asosiy turlari (alyuminiy oksid,
steatit, titanit, niobiy va hokazolar) kiradi. Ularning kristall hosil qiladigan
birikmalariga talk, titan va sirkoniy qo’sh oksidlari, bariy va magniy oksidlari
kiradi. Radio sopoliga plastik qo’shimcha sifatida tuproq qo’shiladi. U
shishasimon faza hosil qilishi bilan birga mahsulot ishlab chiqarishni
yengillashtiradi.
Sitollar
12

Sitallar kristall strukturali anorganik material bo’lib, maxsus tarkibli shishani
kristallash orqali olinadi (“sitall” so’zi “silikat” va kristall so’zlarining
qisqartmasidan iborat. Sitallning kristall fazasi tayyorlanish sharoitiga qarab 90-
95% ni tashkil etadi. Bunda kristall o’lchamlari 1-2 mkm dan ortmaydi.
Kristall fazali sopoldan farqli o’laroq, sitall shisha qotishmalaridan hosil
bo’ladi va mayda donador (kristall o’lchami 1 mkm, sopolnikida esa 20-25 mkm)
tarkibga ega bo’lib, material hajmida havo bo’shliqlari bo’lmaydi. Sitalldan
mahsulot ishlab chiqarish usullari xuddi shishaniki kabi bo’ladi. Sitall olish uchun
arzon bo’lgan tog’ jinslari, shlak kabi xomashyolar talab etiladi.
Sitall tayyorlash uchun, ko’pincha, ikki ko’rinishdagi katalizatorlar-ishqorlar
va ishqoriy-yer metallarning sulfidlari, ftoridlari, yorug’likka sezgir metallardan
(mis, kumush, platina, oltin) foydalaniladi. 800-900°C da katalizatorli shisha
eritmasidan detallar tayyorlanadi va ma’lum haroratgacha keskin sovitiladi.
So’ngra detallar yumshash harorati (500-540°C) gacha qizdiriladi. Bu jarayon
shishaning kristallangan markazlarini diffuziya hisobiga kolloid o’lchamlarigacha
yiriklashtiradi va shishaning asosiy qismida kristallanish boshlanadi. Qattiq kristall
panjara hosil bo’lgandan so’ng issiqlikni asta-sekin oshirish orqali shishada to’liq
kristallanish (800-1000°C da) amalga oshiriladi. Bunda detallarning
deformatsiyalanishiga yo’l qo’yilmaydi. So’ngra ular xona harorati (20°C) gacha
sovitiladi. Agar shisha tarkibida mis, kumush, oltin, platina elemenlari katalizator
sifatida qo’llanilsa, eritmani keskin sovitish mobaynida bu metallar bir tekis
tarqalgan ion va atomlar holatida bo’ladi. Keltirilgan metall zarralari hajm
bo’yicha tekis tarqalishini osonlashtirish maqsadida, ularga ishlatishdan avval UB
yoki rentgen nurlarida ishlov beriladi. Suyuq shishadan detallar tayyorlanib, ularga
issiqlik ta’sirida ishlov beriladi. Yuqorida keltirilgan usulda tayyorlangan sitallar
fotositallar deyiladi.
Yuqori harorat va chastotalarda sitallning tgd qiymati kichik bo’lib, undan
elektr izolyatorlari tayyorlanadi. Dielekrtik xossalari jihatidan sitallar yaxshi sopol
13

materiallariga yaqin turadi. Sitallning elektr o/tkazuvchanligi material kristall
asosining turiga bog’liq bo’ladi. Kristallanish darajasi yuqori bo’lgan sitallarning
elektr o’tkazuvchanligi past bo’ladi. Bu, asosan, kristallanish mobaynida ionlar
siljishining pasayishi bilan tushuntiriladi. 20-400°C oralig’ida sitallning
solishtirma hajmiy qarshiligi shishaning hajmiy qarshiligidan 102-104marotaba
yuqori bo’ladi. Sitall tarkibiga ikki valentli metall oksidlari (Ca, BaO va hokazo)
kiritilsa, tgd qiymati 2-2,5 marta ortadi, tgd qiymati esa 2 marta kamayadi.
Sitallning dielektrik singdiruvchanligi 5-10 ga teng. Agar sitall tarkibida
segnetoelektrik faza (titanat, niobiy) mavjud bo’lsa, er qiymati 2000 gacha
ko’tariladi.
Sitallning tgd qiymati chastota o’zgarishiga deyarli bog’liq emas.
O’zgaruvchan elektr maydoni ta’sirida bo’lgan sitalldagi energiya isroflari elektr
o’tkazuvchanlik va ion-relaksatsiya qutblanishi hisobiga sodir bo’ladi. Dielektrik
isroflar materialning shishasimon fazasida sodir bo’lgani sababli, uning tarkibidagi
ishqorli metall ionlarining miqdori kamaytirilishi kerak. Sitallda energiya isrofi
shishaga nisbatan kamroq bo’ladi. Sitall tgd qiymatining chastotaga nisbatan
o’zgarishi ion-relaksatsiya qutblanishi hisobiga sodir bo’ladi. Harorat ko’tarilishi
bilan sitallning tgd qiymati, elektr o’tkazuvchanlik ko’payishi hisobiga ortadi.
Sitall tuzilish jihatidan zich material bo’lib, uning tarkibida havo bo’shliqlari yo’q.
Uning elektr mustahkamligi shisha va chinnilarning elektr mustahkamligidan
yuqoridir.
14

II BOB. ELEKTR MAYDONIDA DIELEKTRIKLAR
2.1. Tashqi elektr maydon ta’sirida dielektriklar
Texnikada ishlatiladigan dielektriklar har xil. Ular tabiiy (marmar, slyuda va
boshqalar) va sun’iy (chini, rezina va boshqalar) bo‘lishi mumkin. Ammo, ular
fizik tuzilishlari jihatidan uch turga ajratiladi: 1) gaz, 2) suyuq, 3) qattiq.
Dielektriklar fizik tuzilishlariga qaramay, bir-birlari bilan tubandagi elektr
harakteristikalari orqali solishtiriladi:
a) Elektr o‘tkazuvchanlik. Tabiatda ideal dielektrik uchramaydi. Har qanday
dielektrik ozmi-ko‘pmi elektr o‘tkazadi. Dielektriklardagi elektr o‘tkazuvchanlik
ko‘pincha unga teskari bo‘lgan izolyatsiya qarshiligi bilan belgilanadi.
Izolyatsiyaning qarshiligi dielektrik sirti bo‘yicha bir xil bo‘lsa, uning qalinligi,
hajmi bo‘yicha boshqacha bo‘lishi mumkin. Shuning uchun ko‘pincha dielektrikni
harakterlashda uning sirtqi solishtirma qarshiligi va hajm solishtirma qarshiligi
haqida gapirishga to‘g‘ri keladi.
b) Dielektrik singdiruvchanligi. Dielektrik singdiruvchanligi
dielektriklarning ichida elektr maydoni kuchlanganligi bo‘shliqqa (vakuumga)
nisbatan qancha kamayishini ko‘rsatadigan koeffitsiyentdir. U dielektrikning elektr
tabiatini harakterlaydi.
v) Dielektrik nobudliklari. Texnikada ishlatiladigan barcha izolyatsiya
materiallari elektr maydoni ta’sirida ma’lum energiya nobudligiga sabab bo‘ladi.
Tabiatda absolyut dielektrik yo‘q. Dielektrikdan oz bo‘lsa-da, tok o‘tadi, natijada
ma’lum energiya issiqlik energiyasiga aylanadi. Agar dielektriklar o‘zgarmas
kuchlanish ta’siri ostida bo‘lsa, unda hosil bo‘luvchi nobudliklar faqat Lens-Joul
qonuniga bog‘liq bo‘ladi.
Dielektrikka o‘zgaruvchan kuchlanish ta’sir etsa, unda qo‘shimcha
nobudliklar ham bo‘ladi. Bunday energiya nobudligi dielektrik gisterezisidir.
Agar elektr maydonga dielektrik kiritsak, shu maydonda hamda dielektrikda
o‘zgarishlar kuzatiladi. Bu o‘zgarishlarning sodir bo‘lishi sababini tushunish uchun
atom va molekulalarning tarkibida musbat zaryadlangan yadrolar va manfiy
zaryadlangan elektronlar bor ekanligini hisobga olish zarur. Elektronlar atom yoki
15

molekulalar chegaralarida juda katta tezliklar bilan harakat qilib, ularning yadroga
nisbatan holatlarini uzluksiz o‘zgartirib turadilar. Shuning uchun har bir elektron
tashqi zaryadlarga ta’sir qilganda elektronning vaqt bo‘yicha o‘rtacha holatida
joylashgan qo‘zg‘almas zaryad kabi ta’sir qiladi.
Molekula o‘lchamlariga qaraganda katta bo‘lgan masofalarda
elektronlarning ta’siri ularning molekulaning biror nuqtasiga joylashgan yig‘indi
zaryadi ta’siriga teng bo‘ladi. Bu nuqtani manfiy zaryadlarning og‘irlik markazi
deb ataladi. Shunga o‘xshash yadrolar zaryadlarining ta’siri musbat zaryadlar
og‘irlik markazi deb aytiladigan nuqtaga joylashgan yig‘indi zaryad ta’siriga
tengdir. Musbat zaryadlar og‘irlik markazining radius - vektori quyidagi formula
bo‘yicha hisoblanadi:r+= ∑ qi
+ri
+
∑ qi
+ = ∑ qi
+ri
+
∑ q
(1)
bu yerda
ri+ - i chi musbat zaryad joylashgan nuqtaning radius – vektori; q –
molekulaning yig‘indi musbat zaryadi.
Mos ravishda manfiy zaryadlarning radius – vektori uchun quyidagi
formulani hosil qilamiz:
r−= ∑ qi
−ri
−
∑ qi
− = ∑ qi
−ri
−
q
(2)
Tashqi elektr maydon bo‘lmaganda, musbat va manfiy zaryadlarning og‘irlik
markazlari mos tushishi yoki bir-biriga nisbatan ma’lum masofaga siljigan bo‘lishi
mumkin. Agar zaryadlarning og‘irlik markazlari siljigan bo‘lsa bunday molekula
qutbli deb ataladi va u esa elektr momentiga ega bo‘ladi:
Pe= q= ∑ qi
+ri
++∑ qi
−ri
−
(3)
Tashqi maydon yo‘qligida turli ishorali zaryadlarining og‘irlik markazlari
mos tushgan molekula elektr momentga ega bo‘lmaydi va qutbsiz molekula
deyiladi.
16

Molekulalar o‘zlarining elektr xususiyatlari bo‘yicha dipollarga o‘xshash
bo‘lgani sababli dielektriklardagi bo‘layotgan hodisalarni tushunish uchun
dipolning tashqi elektr maydonidagi harakatini o‘rganish kerak.
Agar dipolni bir jinsli elektr maydonga joylashtirsak, u holda dipolni tashkil
qilgan +q va –q zaryadlar kattaliklari teng, lekin yo‘nalishlari qarama-qarshi
bo‘lgan F
1 va F
2 kuchlar ta’sirida bo‘ladi (1-rasm).
-q
1-rasm.
Bu kuchlar yelkasining uzunligi ℓ⋅sin α ga teng. Dipolga ta’sir qilayotgan
juft kuch momentining kattaligi quyidagiga teng:
M = qEl ⋅sin α= P eE⋅sin α
(4)
bu yerda P
e – dipolning elektr momenti.
Bir jinsli bo‘lmagan maydonda dipol zaryadlariga ta’sir qilayotgan
kuchlarning kattaligi teng emas. Agar dipol o‘lchamlari kichik bo‘lsa, F
1 va F
2
kuchlarni kollinear deb hisoblash mumkin (2-rasm). Tashqi maydon, fazoning
dipol joylashgan nuqtasida E vektor yo‘nalishiga mos bo‘lgan X yo‘nalish
bo‘yicha eng tez o‘zgarayotgan bo‘lsin.
+ q F
1
-q 
F
2

ℓ⋅cos α
17+ q
F
1
P

ℓ⋅sin α
F
2
E X

2-rasm.
Dipolning musbat zaryadi uning manfiy zaryadiga nisbatan X yo‘nalishi
bo‘yicha ΔX = l⋅cos α kattalikka siljigandir. Shuning uchun zaryadlar joylashgan
nuqtalardagi kuchlanganliklar
ΔE = ∂E
∂x⋅Δx = ∂E
∂x⋅ℓcos α ga farqlanadi.
Shunday qilib, bir jinsli bo‘lmagan elektr maydonda dipolga aylantiruvchi
momentdan tashqari kuch ham ta’sir qiladi. Bu kuch ta’sirida dipol kuchliroq
maydon tomonga tortilishi (  burchak o‘tkir bo‘lsa) yoki bunday maydondan
itarilishi mumkin (  burchak o‘tmas bo‘lsa).
Tashqi elektr maydon bo‘lmasa, dielektriklar molekulalarining dipol
momentlari nolga teng bo‘ladi, qutbsiz molekulalar uchun yoki fazodagi
yo‘nalishlar bo‘yicha ixtiyoriy ravishda taqsimlangan bo‘ladi, qutbli molekulalar
uchun.
Qutbli dielektrik elektr maydon ta’sirida bo‘lsa, uning molekula dipol
momentlari (
Pei≠0 ), bu momentlar joylashgan tekislikka yo‘nalgan o‘q atrofida
burilishga harakat qiladi. Natijada molekulalarning dipol momentlari maydon kuch
chiziqlari yo‘nalishida joylashib qoladi (3-rasm).
_ +
-
_ +

⃗E

- +
3-rasm.
Tashqi elektr maydon qancha kuchli bo‘lsa va dielektriklarning
temperaturasi qancha past bo‘lsa, shuncha dielektriklarda dipol momentlari tartibli
yo‘nalgan bo‘ladilar.
18

Tashqi elektr maydon ta’sirida dielektriklarning barcha molekulalarini
dipollari shunday buriladiki, ularning o‘qlari taxminan maydonning kuch chiziqlari
bo‘ylab joylashadi. Natijada dielektrik qutblanadi. Issiqlik harakati tufayli
molekulalar batamom oriyentirlana olmaydi. Oriyentirlangan qutblanish darajasi
dielektrikning xossalariga, maydon kuchlanganligining kattaligiga va
temperaturaga bog‘liq bo‘ladi.
Dielektrikning qutblanganlik darajasini belgilash maqsadida qutblanish
vektori degan kattalik kiritilgan. Bir birlik hajmdagi barcha molekula dipol
momentlarning vektori yig‘indisi qutblanish vektori deyiladi. Agar bir jinsli elektr
maydonga qutbsiz dielektrik kiritilgan bo‘lsa, hamma molekulalarning Pei elektr
momenti bir xil va ularning hammasi maydon bo‘ylab tartibli joylashib qoladi.
Shuning uchun yuqoridagi ta’rifga ko‘ra, qutbsiz dielektriklarning qutblanish
vektori
⃗Pe= nP ei
(5)
ko‘rinishda bo‘ladi; bunda n – bir birlik hajmdagi molekulalar soni.
Qutbli dielektriklarda esa hamma molekulalarning dipol momentlari maydon
bo‘ylab joylashib qolishi sodir bo‘lmaydi. Issiqlik harakati tufayli ayrim
molekulalar elektr momentlarining yo‘nalishi o‘zgarib turishi mumkin. Bunday
holda cheksiz kichik hajmdagi elektr momentlarning vektor yig‘indisining bir
birlik hajmga keltirilgan
⃗P e= lim
V→0
∑
i=1
n
P ei
V
(6)
qiymati ushbu dielektrikning qutblanish vektori bo‘ladi, n bunda V hajmdagi
molekulalar soni.
Dielektrikka qo‘yilgan tashqi maydon kuchaytirilsa, u holda yetarlicha katta
maydon kuchlanganligida dipollarning buzilishi boshlanishi mumkin. Bu holda
elektr zaryadlari erkin bo‘lib qoladi va dielektrik ichida harakatlanib, uning kristall
panjarasi buzilishiga olib keladi. Bunday hodisa dielektrikning teshilishi deyiladi.
19

Dielektrikning elektr maydonda qutblanish xususiyatini ko‘rsatuvchi eng
muhim harakteristikalaridan biri dielektrik qabulchanligi deyiladi.
Bir birlik hajmdagi molekulalarning qutblanib qolish ehtimolligini
ifodalaydigan kattalik dielektrik qabul qiluvchanlik koeffitsiyenti deyiladi va χ
harfi bilan belgilanadi.
Dielektrik singdiruvchanlik bilan dielektrik qabul qiluvchanlik orasidagi
bog‘lanish quyidagicha bo‘ladi:
ε= 1+ χ
(7)
Demak, dielektrik singdiruvchanlik
ε molekulalarning ichki tuzilishi bilan bog‘liq
bo‘lgan dielektrik qabul qiluvchanlik orqali aniqlanar ekan. Be yerda har ikki
kattalik ham o‘lchamsizdir.
Kuchsiz elektr maydonda dielektrikning qutblanish vektori uchun
P e= ε0χE
(8)
ifoda o‘rinlidir.
Lekin kuchli elektr maydonda qutbli dielektriklarning dielektrik qabul
qiluvchanligi temperaturaga bog‘liq ekan. Debay bu bog‘lanishni nazariy yo‘l
bilan tekshirib, qutbli dielektriklarning dielektrik qabul qiluvchanligi uchun
quyidagi ifoda o‘rinli bo‘lishini ko‘rsatib berdi:
χ=
nP ei
2
3ε0kT
(9)
bunda
Pei - bitta molekulaning elektr dipol momenti, n - bir birlik hajmdagi
molekulalarning soni,
k - Bolsman doimiysi, T - temperaturaning absolyut
qiymati. Bu formulaga asosan,
χ qutblanib qolish ehtimolligi
1
T ga proporsional
ekan (4-rasm).
20

1
T
4-rasm.
a – qutbsiz molekulalar uchun;
b – qutbli molekulalar uchun.
Demak, temperatura oshganda molekulalarning issiqlik harakati kuchayib,
ularning elektr momentlarining maydon bo‘ylab tartibli joylashishi qiyinlashadi.
Dielektrik singdiruvchanlik (7) tenglama orqali dielektrik qabul qiluvchanlik bilan
bog‘langan edi. Shuning uchun qutbli dielektriklarning dielektrik singdiruvchanligi
ham temperaturaga bog‘liqdir, ya’ni temperatura oshganda dielektrikni dielektrik
singdiruvchanligi kamayadi.
Dielektrikning elektr maydonida qutblanish xossasini miqdoriy jihatdan
harakterlaydigan kattalik nisbiy dielektrik singdiruvchanligi deb ataladi:
ε=
E o
E
(10)
Ravshanki,
ε o‘lchamsiz kattalikdir. Uning son qiymatlari turli dielektriklar uchun
spravochniklarda beriladi.
Barcha gazlarning dielektrik singdiruvchanligi birga juda yaqin (1,0001-
1,01). Ko‘pchilik qutbsiz suyuq dielektriklarda
ε (2-2,5) orasida yotadi, qattiq
dielektriklarda
ε (2,5-8)gacha, qutbli suyuq dielektriklarda ε (10-81) gacha
bo‘ladi. Segnetoelektriklarda
ε ning qiymati juda katta 10 4
tartibda bo‘ladi,
21
χe b
a

bundan tashqari tashgqi maydonning kuchlanganligi kattaligiga juda bog‘liq
bo‘ladi. Vakuum uchun ε =1.
Elektr doimiysining muhitning nisbiy dielektrik singdiruvchanlikga
ko‘paytmasi muhitning absolyut dielektrik singdiruvchanligi deb ataladi:
εабс = εo⋅ε
(11)
Dielektrikdagi elektr maydoni kuchlanganligining uning absolyut dielektrik
singdiruvchanligiga ko‘paytmasiga teng bo‘lgan vektor elektr induksiya deb
ataladi:
D = εабс E
(12)
Vakuumning elektr induksiyasi:
D = εoEo
(13)
Kuchlanganlikdan farq qilib elektr induksiya barcha dielektriklar uchun
o‘zgarmasdir.
Elektr induksiya turli dielektriklarning bo‘linish chegaralarida uzilmagani
sababli biror berk sirt bilan o‘ralgan zaryadlardan chiquvchi barcha induksiya
chiziqlari bu sirtni kesib o‘tadi. Shuning uchun induksiya oqimi uchun Gauss
teoremasi bir jinsli bo‘lmagan dielektrik muhit uchun ham o‘z ma’nosini to‘la
saqlaydi. Bu teoremaning matematik ifodasi quyidagicha bo‘ladi:
Ф D= ∑
i=1
n
qi
(14)
Agar erkin zaryadlar yopiq sirt ichida hajm zichligi
ρ bilan uzluksiz
taqsimlangan bo‘lsa, (14) formula quyidagicha o‘zgaradi:
ФD=∮
s
Dnds=∫
v
ρ⋅dv
(15)
Yuqoridagi (14) va (15) formulalar elektr siljish vektori uchun Gauss
teoremasini ifodalaydi. Gauss teoremasining ta’rifi quyidagicha bo‘ladi: elektr
siljish vektorining yopiq sirt orqali oqimi shu sirt ichidagi erkin zaryadlarning
algebrik yig‘indisiga tengdir.
22

Tashqi maydon bo‘lmaganda spontan (o‘z-o‘zidan) qutblanish qobiliyatiga
ega bo‘lgan moddalar bor. Bunday hodisa dastlab segnet tuzida kuzatilgani uchun
shu moddalarning barchasini segnetoelektriklar deb ataydilar.
Segnetoelektriklar qolgan dielektriklardan bir qator harakterli xossalari bilan
farq qiladi:
1. Oddiy dielektriklarda ε bir necha birlikka, kam hollarda bir necha o‘nga
teng bo‘lgan vaqtda, segnetoelektriklarning dielektrik singdiruvchanligi bir necha
mingga yetishi mumkin.
2. D ning E ga bog‘lanishi chiziqli emas, demak, dielektrik singdiruvchanligi
maydonning kuchlanganligiga bog‘liq bo‘ladi.
3. Maydon o‘zgarganda qutblanish vektorining qiymatlari maydon
kuchlanganligining qiymatlaridan kechikib o‘zgaradi. Bu hodisa gisterezis deb
ataladi. Agar maydon davriy o‘zgarsa, P
e ning E ga bog‘liqligi 5-rasmda
ko‘rsatilgan egri chiziq bilan ifodalanib, bu chiziq gisterezis sirtmog‘i deb aytiladi.
5-rasm.
Segnetoelektrik xususiyatiga faqat kristall moddalar ega bo‘lib, kristallar
simmetriya markaziga ega bo‘lmasligi kerak.
Simmetriya markaziga ega bo‘lmagan ba’zi kristallar deformatsiya vaqtida
qutblanadi. Bu hodisani pezoelektrik effekt deb ataladi. Qutblanishning kattaligi
23P
e
P
r
E
E
c

deformatsiyaga proporsional. Agar deformatsiyaning ishorasini o‘zgartirsak,
qutblanishning ishorasi ham teskariga o‘zgaradi.
Muhim pezoelektriklar qatoriga kvars, segnet tuzi va boshqalar kiradi.
Pezoelektrik effekt ultratovush to‘lqinlarni o‘yg‘otish, elektr tebranishlar
generatorlarining chastotalarini stabillashtirishda va hokazolarda qo‘llaniladi.
Texnika va amaliyotda dielektriklar eng ahamiyatli materiallardan biri
bo‘lib, ulardan elektr mashina va transformator chulg‘amlarini, kabel va simlarni
qoplash uchun va umuman elektr izolyatsion material sifatida foydalaniladi.
Dielektrik sifatida chinni, kauchuk va mineral yog‘lar singari anorganik
moddalardan, shuningdek, ba’zi organik moddalardan keng foydalaniladi. Yuksak
texnologik talablarga javob beradigan yangi dielektriklarning ixtiro etilishi va
ulardan samarali foydalanish katta ilmiy-texnikaviy ahamiyatga ega. Masalan,
yangi dielektrik materiallarning yaratilishi sinxron generatorlar kuchlanishini
ko‘tarishi bilan elektr energiyasini uzoq masofalarga uzatishda transformatorlardan
foydalanmaslik imkonini berdi.
24

2.2. Dielektriklarning qutblanishi
Dielektriklar atom va molekulalardan tashkil topgan. Atom esa, musbat
zaryadli yadro va manfiy zaryadli elektronlardan iboratdir. Atomning musbat
zaryadi yadroda to‘plangan bo‘lib, manfiy ishorali elektronlar esa, yadro atrofida
harakatda bo‘ladi.
Ko‘p hollarda manfiy zaryadlarning markazi musbat zaryadli yadro markazi
bilan ustma- ust tushadi.
Birinchi turdagi dielektriklar ( N
2 , H
2 , O
2 , CO
2 vab.) molekulalaridagi
elektronlar yadro atrofida simmetrik joylashib tashqi elektrostatik maydon
bo‘lmaganda, musbat va manfiy zaryadlarning og‘irlik markazlari ustma-ust
tushgan bo‘ladi. Bunday dielektriklar molekulalari qutbsiz molekulalar deyiladi.
1- r asm. Tashqi elektrostatik maydon ta’sirida qutbsiz molekulaning dipol
momentiga ega bo‘lishi
Tashqi elektrostatik maydon E
⃗ ta’sirida qutbsiz molekula zaryadlari siljiy
boshlaydi. Musbat zaryadlar maydon yo‘nalishda, manfiy zaryadlar maydonga
teskari yo‘nalishda siljiydi ( 1 - rasm ). Shunday qilib, molekula

⃗ ⃗
q P  dipol
momentiga ega bo‘ladi.
Ikkinchi turdagidi elektriklar ( H
2 O , NH
3 , SO
2 , CO ,…..) molekulalaridagi
elektronlar yadro atrofida nosimmetrik joylashgan bo‘ladi va tashqi elektrostatik
maydon bo‘lmaganda ham musbat va manfiy zaryadlarning og‘irlik markazlari
ustma-ust tushmaydi. Bunday dielektrik molekulalari tashqi maydonsiz ham dipol
momentiga ega bo‘lib, ular qutbli molekulalar deb ataladi( 2 - rasm ).
25

2 - rasm. Qutbli molekula dipoli
Tashqi elektrostatik maydon bo‘lmaganda molekulalarning tartibsiz harakati
tufayli dielektrik bo‘yicha molekulalarning umumiy dipol momentlari nolga
teng bo‘ladi. Agar bunday dielektrik tashqi elektrostatik maydonga qo‘yilsa,
maydon kuchlari dipollarni maydon yo‘nalishiga qarab burishga harakat qiladi va
noldan farqli umumiy dipol momenti paydo bo‘ladi.
Shunday qilib, tashqi elektrostatik maydon ta’sirida ikkala turdagi
dielektrikda ham noldan farqli dipol momentlari hosil bo‘ladi. Bu hodisa
dielektriklarning qutblanishi deb ataladi.
Demak, qutblanish deb, tashqi elektrostatik maydon ta’sirida dipollarning
maydon kuch chiziqlari tomon yo‘nalishini o‘zgartirish jarayoniga aytiladi.
Quyidagi qutblanish turlari mavjuddir:
1) elektronli qutblanish;
2) orientatsiyaviy yoki dipolli qutblanish.
Elektronli qutblanish deb, qutbsiz molekulalardan tashkil topgan dielektrik,
tashqi elektrostatik maydonga kiritilganda, atomlar elektron qobiqlarining
deformatsiyasi hisobiga induktsiyaviy dipol momentlari hosil bo‘lishiga aytiladi.
Orientatsiyaviy yoki dipolli qutblanish deb,qutbli molekulalardan tashkil
topgandi elektrik tashqi elektrostatik maydonga kiritilganda, tartibsiz yo‘nalgan
molekulalar dipolmomentlarining maydon yo‘nalishiga qarab burilishiga aytiladi.
Ammo, molekulalar issiqlik harakati natijasida faqat ayrim molekulalarning dipol
momentlari maydon yo‘nalishi bo‘yicha joylashadi va u maydon kuchlanganligiga
bog‘liq bo‘ladi.
Molekulalari qutbsiz bo‘lgan dielektriklarning eng soddasi vodorod
molekulasining atomidir. Tashqi elektrostatik maydon bo‘lmaganda 0  E
⃗ ,
26

vodorod atomidagi bitta elektron yadro atrofida r⃗ radiusli orbita bo‘ylab
harakatlanadi (3-rasm).
3- r asm. Vodorod atomining dipoli
Bu holda elektronning yadroga tortilish kuchi Kulon qonuniga asosan:
2
0
2
4 r
q
Fk 

dan iborat bo‘ladi, markazga intilma kuch esa
r m Fmi
⃗ ⃗ 2  
ga teng. Elektronning yadroga tortilish kuchi markazga intilma kuch bilan
muvozanatda bo‘ladi :
r m
r
q 2
2
0
2
4



,
b u yerda
 – elektronning orbita bo‘ylab harakatining burchak tezligidir.
Kuchlanganligi
E
⃗ bo‘lgan elektrostatik maydonga atom kiritilsa, elektron
orbitasi deformatsiyalanib,
E
⃗ – vektorning yo‘nalishiga qarama-qarshi tomonga

– masofaga siljiydi. Bunda r m Fmi 2   markazga intilma kuch teng ta’sir
etuvchi uch F dan iborat bo‘lib, elektrostatik maydonning elektronga ta’sir kuchi
qE F 1
va elektronning yadroga tortishish kuchi F
2 dan iborat bo‘ladi ( 4 - rasm ).
27

4- r asm. Vodorod atomi dipolining tashqi elektrostatik maydonda gi
deformatsiyasi
Rasmdagi burchaklardanF
F
r
1 
 
va
r m
qE
r 2 

  ,
Munosabatlarga ega bo‘lamiz.
Demak, induktsiyalangan dipolning yelkasi
 quyidagiga teng bo‘ladi:
2  m
qE
  
,
v a shu dipolning elektr momentini quyidagicha ifodalash mumkin:
q
m
qE
q P 2 
    
,
Agar 1 – ifodadagi
2  m
ni 2 – ifodaga qo‘yilsa, dipolning elektr momenti
quyidagi ko‘rinishni oladi:
3
0
2
2
4 r
q
m

  , E
q
r q
P 2
3
0
24

yoki
E r P 3
0 4  
,
Buni vektor ko‘rinishda quyidagicha ifodalash mumkin :
28

E r P
⃗ ⃗

3
0 4  ,
Agar atomning h ajmini
3
3
4
r V   ga teng deb olsak ,
E V E r P 0
3
0 3 4      
ga ega bo‘lamiz.
V3  
– proportsionallik koeffitsienti bo‘lib, unga atomning
qutblanuvchanligi deyiladi.
E P
⃗ ⃗
   0 
,
Demak, atomning qutblanuvchanligi uning uchlangan h ajmiga teng bo‘lgan
fizik kattalikdir.
Endi f araz qilaylik , bir jinsli (
const E 
⃗ ) tashqi elektrostatik maydonga
dielektrikning qutbli molekulasi joylashtirilgan bo‘lsin ( 5 - rasm ). Qutbli dipolning
elektr momentining vektori ⃗
P
tashqi maydon kuchlanganligi vektori
E
⃗ bilan
q
burchak hosil qilsin. Dipolga quyidagi juft kuchlar ta’sir qiladi :
Eq F
⃗ ⃗
1
va Eq F
⃗ ⃗
 2 ,
Bu juft kuchlarning moment
M
⃗ ning son qiymati quyidagiga teng bo‘ladi
q q q sin sin sin         E P qE F M   
,
Vektor ko‘rinishda esa
  E P M
⃗ ⃗ ⃗
 
,
b ilan ifodalanadi.
29

5- r asm. Tashqi elektrostatik maydonda dipolga ta’sir etuvchi kuchlarM
⃗
vektor ⃗
P
va
E
⃗ vektorlar yotgan tekislikka perpendikulyar bo‘lib, soat
milining yo‘nalishi bilan mos tushadi.
Juft kuchlar momenti
M
⃗ , dipolning elektrmomenti

⃗
P tashqi elektrostatik
maydon kuchlanganligining vektori
E
⃗ bilan mos tushguncha ta’sir qiladi.
Dipolning elektrostatik maydon bo‘ylab burilishi dipolli qutblanish yoki
orientatsiyaviy qutblanish deb ataladi.
Agar dipol bir jinsli bo‘lmagan
) ( const E 
⃗ elektrostatik maydonga
kiritilsa, + q zaryad atrofida
1E
⃗ , - q zaryad atrofida
2 E
⃗ maydon kuchlanganliklari
hosil bo‘ladi.
Juft kuchlar yig‘indisi quyidagiga teng bo‘ladi.
) ( 2 1 2 1 E E q F F F
⃗ ⃗ ⃗ ⃗ ⃗
   
,
2 1 E E
⃗ ⃗

dipolning yelkasi l bo‘yicha, o‘rtacha maydon kuchlanganligidir, ya’ni






  

⃗

⃗ ⃗
d
Ed
E E 2 1
,
demak,






  





 

⃗

⃗

⃗

d
E d
P
d
E d
q F
.
Skalyar ko‘rinishda esa,
30

) ( E P
d
d
F
⃗ ⃗

 g a tengdir. (25.13) – ifodani quyidagicha ifodalashimiz mumkin
) ( E P grad F
⃗ ⃗ ⃗
 
.
2.3. Qutblanish vektori
Dielektrikning qutblanganlik darajasini xarakterlash uchun, qutblanish
vektori deb ataluvchi fizik kattalik tushunchasi kiritiladi.
Qutblanish vektori
) ( 
⃗
P deb, dielektrikning bir birlik hajmidagi barcha
dipollar elektr momentlarining vektor yig‘indisiga miqdor jihatdan teng bo‘lgan
fizik kattalikka aytiladi, ya’ni  V elementar hajmdagi n ta dipolning elektr
momentlari yig‘indisini  V hajmgabo‘lgan nisbatiga teng

 

n
i i P
V
P
1
1
 
⃗ ⃗
,
bunda
i P
⃗ – qutblangan i – molekulaning elektr momenti.
Agar qutbsiz molekulali izotrop dielektriklar bir jinsli elektrostatik
maydonga kiritilsa, dipolning elektr momenti
i P  barcha molekulalar uchun bir xil
bo‘ladi:
i
i n
i i P n
V
Pn
P
V
P 

 
⃗
⃗
⃗ ⃗
0 1
1




 

,
Bu yerda n
0 – dielektrikning birlik hajmidagi molekulalar soni –
kontsentratsiyasidir.
31

Demak, qutbsiz molekulada induktsiyalangan dipolning elektr momenti
quyidagicha ifodalanadi:E n P
⃗ ⃗
     0 0
,
agar
     0n deb belgilasak,  – atomning qutblanuvchanligi ,  -
dielektrikning dielektrik qabul qiluvchanligini bildiradi.
0
3 4 n r     
,
Dielektrik qabul qiluvchanlik deb, bir birlik hajmdagi dielektrik
molekulalarining qutblanuvchanligiga miqdor jihatdan teng bo‘lgan fizik
kattalikka aytiladi.
32

Xulosa
Men ushbu "Dielektriklarda elektr maydon " mavzusidagi kurs ishimni
tayyorlash jarayonida mutaxasislik fanlarimiz, “ Elektr va magnetizm ” , va
mutaxasislik fanlaridan olingan nazariy va amaliy bilimlarini umumlashtirib ,
amalyotga tatbiq etish bo yicha ko plab yangi bilimlarga ega bo ldim. Ushbu kursʻ ʻ ʻ
ishimni yozish jarayonida kurs ishi mavzusiga tegishli bo lgan o quv adabiyotlar
ʻ ʻ
bilan tanishdim va ularni o z nuqtayi nazarimdan kelib chiqqan xolda tahlil qildim.
ʻ
Bu mavzuda dielektriklarda elektr maydon nima uchun kerakligi, qayerlarda
ishlatilishi haqida bilib oldim deb o'ylayman. Texnika va amaliyotda dielektriklar
eng ahamiyatli materiallardan biri bo‘lib, ulardan elektr mashina va transformator
chulg‘amlarini, kabel va simlarni qoplash uchun va umuman elektr izolyatsion
material sifatida foydalaniladi. Dielektrik sifatida chinni, kauchuk va mineral
yog‘lar singari anorganik moddalardan, shuningdek, ba’zi organik moddalardan
keng foydalaniladi. Yuksak texnologik talablarga javob beradigan yangi
dielektriklarning ixtiro etilishi va ulardan samarali foydalanish katta ilmiy-
texnikaviy ahamiyatga ega. Masalan, yangi dielektrik materiallarning yaratilishi
sinxron generatorlar kuchlanishini ko‘tarishi bilan elektr energiyasini uzoq
masofalarga uzatishda transformatorlardan foydalanmaslik imkonini berdi.
33

Foydalanilgan adabiyotlar
1. J.Kamolov, I.Ismoilov,U.Begimqulov, S.Azimboyev Elektr va magnetizm
Toshkent 2007
2. M.H.O’lmasova Fizika Elektrodinamika tebranishlar va to’lqinlar Toshkent-
2004
3. S.G.Kalashnikov umumiy fizika kursi Elektr Toshkent-1979
4. S.E.Frish, A.V.Timoreva umumiy fizika kursi II tom elektr va
yelektromagnit xodisalar Toshkent-1972
5. S.Tursunov J.Kamolov umumiy fizika kursi elektr va magnetizm Toshkent-
1996
6. M.Ismoilov, P.Хabibullaеv, M.Хaliulin. Fizika kursi. Toshkеnt,
O’zbеkiston, 2000y
7. V.S.Volkеnshtеyn. Umumiy fizika kursidan masalalar to’plami. Toshkеnt,
O’qituvchi, 1988y.
8. B. M. YAvorskiy, A.A.Dеtlaf. «Kurs fiziki» I-III tom. M: “Vыsshaya
shkola” 1994.
9. M.O’lmasova va boshqalar. “Fizika” (Elеktr, optika, atom va yadro fizikasi)
T: “O’qituvchi” 1995.
10. E. Rasulov. U. Bеgimqulov Kvant fizika elеktron o’quv qo’llanma I -
qism.329 bеt, 2005
11. TDPU portalida: www.pedagog.uz yoki tdpu-INTRANET ped.
34

12. O. Qodirov, A. Boydеdaеv. Kvant fizika. Toshkеnt. O’zbеkiston Milliy
Kutubхonasi. 2005.
13. A. N. Matvеv. Atomnaya fizika. Moskva. Vыsshaya shkola. 1996.
Foydalanilgan internet saytlar
1. www.ziyonet.uz
2. www.wikipedia.org
3. www.arxiv.uz
35

Dielektriklarda elektr maydon MUNDARIJA KIRISH………………………………………………………………………..…3 I BOB. DIELEKTRIKLAR VA ULARNING TURLARI 1.1. Dielekriklar haqida tushuncha………………………………………......5 1.2. Dielektrlarning fizik xususiyatlari……………………………………...….7 1.3. Dielektrlarning asosiy turlari…………………………………………...….9 II BOB. ELEKTR MAYDONIDA DIELEKTRIKLAR 2.1. Tashqi elektr maydon ta’sirida dielektriklar………………………….13 2.2. Dielektriklarning qutblanishi…………………………………………...26 2.3. Dielektrikning qutblanganlik darajasi....................................................32 XULOSA………………………………………………………………………..34 FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR………………………………………35 Kirish 1

O’zbekiston hududida qadim zamonlardan beri ilm-fan rivojlanib kelmoqda. Xususan fizika fani ham qadim zamonlardan beri rivojlanmoqda. Bugungi kunda ham ilm-fan sohasida mamlakatimizda rivojlanish davom etmoqda. Xususan O‘zbekiston Respublikasi Prezidenti Shavkat Mirziyoyevning Oliy Majlisga Murojaatnomasida ilm fan rivjlanishiga alohida e’tibor qaratilgan. Mamlakat taraqqiyotining zamini, hech shubhasiz, ilm-fan va innovatsiyalardir. Kelgusi yilda ilm-fan sohasida oliygohlar va ilmiy tashkilotlardagi doktorantlar soni 4,5 mingtaga yetkaziladi yoki 2017 yilga nisbatan 3 barobarga oshiriladi. Ushbu maqsadlar uchun byudjetdan qo‘shimcha 240 milliard so‘m ajratiladi. Ilg‘or xalqaro amaliyot asosida dotsent va professor ilmiy unvonlari, falsafa va fan doktori ilmiy darajalarini berish vakolati o‘z yo‘nalishi bo‘yicha nufuzli bo‘lgan oliygohlarning ilmiy kengashlariga o‘tkaziladi. Joriy yilda ilk bor matematika, kimyo-biologiya va geologiya fanlarini ta’lim va ilmning ustuvor yo‘nalishi sifatida belgilab, ularni kompleks rivojlantirish choralari ko‘rildi. Jumladan, 98 ta ixtisoslashgan maktablar hamda Geologiya fanlari universiteti tashkil etildi. O‘quv dasturlari tubdan qayta ko‘rib chiqildi, o‘qituvchilarning ish haqi oshirildi. Endi keyingi yil uchun ustuvor ilm- fan yo‘nalishlarini belgilab olishimiz kerak. Agar tarixga nazar tashlaydigan bo‘lsak, dunyodagi deyarli barcha kashfiyot va texnologiyalarni yaratishda fizika fani fundamental asos bo‘lganini ko‘ramiz. Haqiqatan ham, fizika qonuniyatlarini chuqur egallamasdan turib, mashinasozlik, elektrotexnika, IT, suv va energiyani tejaydigan texnologiyalar kabi bugun zamon talab qilayotgan sohalarda natijaga erishib bo‘lmaydi. I BOB. DIELEKTRIKLAR VA ULARNING TURLARI 2

1.1. Dielekriklar haqida tushuncha Dielektrik - bu elektr tokini amalda o'tkazmaydigan modda yoki modda. Bunday o'tkazuvchanlik oz sonli elektron va ionlar tufayli erishiladi. Ushbu zarralar faqat yuqori haroratli xususiyatlarga erishilganda, o'tkazuvchan bo'lmagan materiallarda hosil bo'ladi. Bu dielektrik nima va bu maqolada muhokama qilinadi. Har bir elektron yoki radio muhandis Supero'tkazuvchi, yarim Supero'tkazuvchi yoki zaryadlangan dielektrik o'zidan elektr tokidan o'tib ketadi, ammo dielektrik xususiyati shundan iboratki, unda kichik kuchlanish oqimi vodorodning 550 Vdan yuqori kuchlanishida ham oqadi. Dielektrikdagi elektr toki zararli zarrachalarning ma'lum bir yo'nalishda harakatlanishi (ijobiy va salbiy bo'lishi mumkin). Dielektrlarning elektr o'tkazuvchanligi quyidagicha:  Absorptsiya oqimlari - bu muvozanat holatiga kelgunga qadar doimiy elektr oqimida dielektrda oqadigan oqimdir, kuchlanish yoqilganda yo'nalishni 3

o'zgartiradi va unga ulanadi. O'zgaruvchan tok bilan dielektrikdagi quvvat elektr maydonida ishlayotgan vaqtda har doim mavjud bo'ladi.  Elektron elektr o'tkazuvchanligi - elektronlar harakati doirasida maydon harakati.  Ionning o'tkazuvchanligi ionlarning harakatidir. Elektrolitlar eritmalarida - tuzlar, kislotalar, gidroksidi, shuningdek, ko'p dielektriklarda topiladi.  Molon elektr o'tkazuvchanligi - molyons deb nomlangan zararli zarralarning harakatidir. Kolloid tizimlar, emulsiyalar va suspenziyalarda mavjud. Elektr maydonida molyonsning harakatlanish fenomeni elektroforez deyiladi. Elektr izolyatsiyalash materiallari agregat davlat va kimyoviy xarakterga ko'ra tasniflanadi. Birinchisi qattiq, suyuq, gazli va qotib turuvchi bo'linadi. Kimyoviy tabiatan organik, noorganik va organoelemental materiallarga bo'lingan. Dielektrlarning umumiy holati bo'yicha elektr o'tkazuvchanligi:  Gazlarning elektr o'tkazuvchanligi. Gazli moddalar etarli darajada past oqim o'tkazuvchanligiga ega. Bu tashqi va ichki, elektron va ion omillarining ta'siri oqibatida kelib chiqadigan erkin zararli zarralar: rentgen va radioaktiv 4

turlarning radiatsiya, molekulalarning to'qnashuvi va zaryadlangan zarralar, issiqlik omillari mavjud bo'lishi mumkin.  Suyuq dielektrikning elektr o'tkazuvchanligi. Bog'liqlik omillari: molekulalarning tuzilishi, harorat, ifloslanishlar, elektronlar va ionlarning katta miqdori borligi. Suyuq dielektrlarning elektr o'tkazuvchanligi katta darajada namlik va ifloslanish mavjudligiga bog'liq. Polar moddalarning elektr o'tkazuvchanligi dissotsious ionlari bo'lgan suyuqlik yordamida yaratiladi. Polar va suyuq bo'lmagan suyuqliklarni solishtirganda, o'tkazuvchanlikda birinchi afzallik bo'ladi. Agar suyuq ifloslantiruvchi moddalardan tozalangan bo'lsa, u Supero'tkazuvchilar xususiyatlarini kamaytiradi. Suyuq moddaning o'tkazuvchanligi va uning harorati oshishi bilan uning viskozitesini pasayishi kuzatiladi va bu ionlarning harakatlanish darajasini oshiradi.  Qattiq dielektriklar. Ularning elektr o'tkazuvchanligi dielektrik va nopokliklarning zaryadlangan zarralari harakati bilan bog'liq. Elektr tokining mustahkam sohalarida elektr o'tkazuvchanligi aniqlandi. 5

O'xshashlar

Dielektriklarda fizik jarayonlar

Paramagnetiklarning elektr o’tkazuvchanligi

Maydon nazariyasi elementlari, ularning tadbiq etilishi

Dielektrik yo’qotishlar

Spontan qutublanish