Mövzu№ 14 - Mühazirəçi: f r. e n., dosent Q. Ü. Ağayev Ədəbiyyat: Ağayev Q.Ü., Cəfərov M. B. Fizika kursu. Bakı, 2016

Mövzu№ 14
Keçiricilər və dielektriklər elektrik sahəsində
Keçiricilər elektrik sahəsində.
Dielektriklər elektrik sahəsində.
Pyezoelektrik hadisəsi.
Dielektrik qavrayıcılığı.
Elektrostatik induksiya.
Elektrik induksiyası seli. Dielektrikdə elektrik sahəsi üçün Qayss teoremi.
Naqilləri elektrik tutumu. Kondensatorlar.
Elektrik sahəsinin enerjisi.
Keçiricilər elektrik sahəsində
Keçirici cisimlərin daxilində olan elektrik yükləri sərbəst hərəkət edə bilir (metallar, elektrolitlər, ionlaşmış qazlar). Keçiricidəki yüklərin tarazlıqda olması üçün aşağdakı şərtlər ödənməlidir:
Eletrik sahəsinin intensivliyi keçiricinin daxilində sıfır olmalıdır:
olmasından belə çıxır ki, keçirici daxilində potensial sabit olmalıdır:
elektrik sahə intensivliyi vektoru keçiricinin xarici səthinə həmişə perpendikulyar olmalıdır.
Bu şərtləri ödədikdə, yəni yüklərin keçiricidə tarazlığı olduqda,keçiricinin səthi ekvipotensial olur.
Keçiriciyə hər hansı q yükü verdikdə, o elə paylanır ki, 1 və 2 şərtləri ödənsin. Yükün hamısı keçiricinin səthində yerləşir və keçiricinin içi boş və ya dolu olmasından asılı deyil.
Neytral keçiricini elektrik sahəsinə daxil etdikdə sərbəst yüklər hərəkətə gəlir və bunun nəticəsində keçiricinin səthində əks işarəli yüklər yığılır. Bu yüklərə induksiya yükləri deyirlər. Bu yüklərin sahəsi xarici sahənin əksinə yönəlir. Sərbəst yüklərin hərəkəti 1 və 2 şərtləri ödəyənədək davam edir.
Bu zaman keçiricinin daxilində elektrik sahəsinin olmaması elektrostatik müdafiənin əsasını təşkil edir.(ekranlı kabel, cihazları metal tora salınması və.s).
Dielektriklər elektrik sahəsində.
Dielektriklərdə sərbəst yüklər yoxdur və onlarda atom və molekulların (+) və (-) yüklərinin miqdarı bərabərdir.
Quruluşundan asılı olaraq dielektrik maddələri üç qrupa ayırmaq olar:
(+) və (-) yüklərinin mərkəzləri üst- üstə düşən dielektriklər qeyri polyar dielektriklər adlanır (biratomlu molekullar- təsirsiz qazlar və metal buxarları; simmetrik quruluşa malik olan çoxatomlu molekullar).
Elektrik sahəsi olmadıqda bu dielektriklərin molekulları dipol momentinə malik olmur.
Elektrik sahəsinin təsiri ilə əks adlı yüklərin mərkəzləri arasında müəyyən məsafə əmələ gəlir. Hər bir molekul P=ql dipol momenti qazanır. Molekul polyarlaşır.
xarici elektrik sahəsi olmadıqda molekullar dipol momentinə malik olan dielektriklər- polyar dielektriklər.
L= const olur və xarici elektrik sahəsində əvvəl xaotik paylanmış dipollar (molekullar) əsasən (sahə boyunca) qüvvə xətləri istiqamətində düzülürlər.
Kondensatordakı dielektrikin daxilində xarici sahəsi yaranır.
- yekun sahə.
(+) lövhənin yaxınlığında (-) yüklər, (-) lövhənin yaxınlığında isə (+) yüklər meydana gəlir.
3 qrupa ion quruluşlu kristal dielektriklər daxildir (NaCl, KCl və.s)
Ion quruluşlu kristal dielektriklərin dielektrik sahəsində kristal qəfəsinin (+) ionları sahə istiqamətində, (-) ionları isə sahənin əksi istiqanətində azacıq sürüşür və dielektrik bütövlükdə xarici sahə boyunca yönəlmiş və sahənin intensivliyi ilə düz mütənasıb olan dipol momenti qazanır.
Bütün növ dielektriklər xarici elektrik sahəsində polyarlaşırlar.
Pyezoelektrik hadisəsi
Bir sıra kristalları (turmalin, kvars, qamış şəkəri, seqnet duzu və.s) müəyyən istiqamətdə sıxdıqda və ya dartdıqda (xətti deformasiya) polyarlaşırlar, və qarşı-qarşıya olan iki səthində elektrik yükləri əmələ gəlir. Bu hadisə pyezoelektrik effekt adlanır.(elektron alışqanda pyezoelektron var).
Belə polyarlaşma kristalı qızdırıb və ya soyutduqda da baş verə bilər. Bu piroelektrik effekti adlanır.
Kvars lövhə sıxılıb və dartılarkən onun qarşı- qarşıya olan şərtlərində əks işarəli yüklər əmələ gəldiyi kimi, səthlər arasında müəyyən potensiallar fərqi yaratdıqda lövhənin uzunluğu dəyişmiş olur. Bu hadisəyədə elektrostriksiya deyilir və ya əks pyezoelektrik effekti deyilir. Məs: bu hadisə əsasında ultrasəs mənbələri qurulmuşdur.
Dielektrik qavrayıcılığı
Dielektrikin polyarlaşması zamanı onun hər bir molekulu dipola çevrilir və
elektrik momenti əldə edir. -yüklərin sürüşməsidir.
Dielektrikin polyarlaşmasını kəmiyyətcə polyarlaşma vektoru adlanan kəmiyyətlə xarakterizə edirlər. Dielektrikin vahid həcminin elektrik momentinə paylaşma vektoru deyirlər:
- tükün səthi sıxlığıdır.
vektoru istiqamətində yönəlir.
Təcrübələr göstərir ki, çox güclü olmayan sahələrdə
~ olur.
BS-də və vahidləri eyni olması üçün əlavə edirlər. P və vahidləri eynidir. Onda
Burada mütənasiblik əmsalı vahidsizdir, elektrik qavrayıcılığı adlanır və dielektrikin quruluşundan (E-dən yox) asılıdır.
Qrafikdə 1- qeyripolyar dielektriklərin, 2 –polyar dielektriklərin asılılığını göstərir. OA- polyar dielektrikdəki elektron palyarlaşmanı xarakterizə edir.
|