Dielektriklər fizikasıMövzu planı

Dielektriklərin növləri və onların ən ümumi xassələri mövzusu elektrik cərəyanını demək olar ki, keçirməyən materialların quruluşunu, növlərini və xüsusiyyətlərini öyrənir. Dielektriklər aqreqat halına görə (bərk, maye, qaz), mənşəyinə görə (təbii və süni) və quruluşuna görə (qütblü və qütbsüz) təsnif edilir. Onların əsas xassələri yüksək elektrik müqaviməti, elektrik sahəsində polyarlaşma qabiliyyəti, dielektrik möhkəmliyi və aşağı elektrik keçiriciliyidir. Bu materiallar elektrik avadanlıqlarında izolyasiya məqsədilə geniş istifadə olunur

Dielektriklərin metallardan və yarımkeçiricilərdən fərqləri mövzusu bu üç material sinfinin elektrik keçiriciliyi, elektron quruluşu və tətbiq sahələri baxımından müqayisəsini əhatə edir. Metallar sərbəst elektronların çoxluğu səbəbindən elektrik cərəyanını yaxşı keçirir, yarımkeçiricilər müəyyən şəraitdə (temperaturun artması, işıqlandırma və ya aşqarlama nəticəsində) keçiriciliyini dəyişir, dielektriklər isə sərbəst yükdaşıyıcılarının çox az olması səbəbindən elektrik cərəyanını demək olar ki, keçirmir. Dielektriklər əsasən izolyasiya materialı kimi, metallar keçirici, yarımkeçiricilər isə elektron cihazların əsas elementi kimi istifadə olunur.

Dielektriklərin elektrik keçiriciliyi mövzusu dielektrik materiallarda elektrik cərəyanının yaranma mexanizmini və ona təsir edən amilləri öyrənir. Dielektriklər normal şəraitdə sərbəst yükdaşıyıcılarının çox az olması səbəbindən elektrik cərəyanını demək olar ki, keçirmirlər. Lakin yüksək temperatur, güclü elektrik sahəsi, rütubət və müxtəlif qatışıqlar onların elektrik keçiriciliyini müəyyən dərəcədə artıra bilər. Dielektriklərin elektrik keçiriciliyi çox aşağı olduğundan onlar əsasən elektrik izolyasiya materialı kimi istifadə edilir.

Dövlətəqədərki dövrün əsas xüsusiyyətləri, ibtidai insan cəmiyyətinin yaranması və formalaşması, eyni zamanda qədim insanların həyat tərzi, əmək vərdişləri, ictimai münasibətlərin təşəkkülü, qəbilə və tayfa quruluşunun formalaşması, eləcə də dövlətin yaranmasına təsir edən sosial-iqtisadi proseslərdən bəhs edir.

İstilik (relaksasiya) polyarlaşması qütblü dielektriklərdə xarici elektrik sahəsinin təsiri altında molekulların dipol momentlərinin sahə istiqamətində yönəlməsi ilə baş verən polyarlaşma növüdür. Molekullar istilik hərəkəti etdiyinə görə onların tam istiqamətlənməsi mümkün olmur. Elektrik sahəsi ilə istilik hərəkəti arasında tarazlıq yaranır.

Dielektrik nüfuzluğu (ε) dielektrik materialın elektrik sahəsinin təsiri altında polyarlaşma qabiliyyətini xarakterizə edən fiziki kəmiyyətidir. Xarici elektrik sahəsi dielektrikə təsir etdikdə atomlar, ionlar və ya molekullar polyarlaşır, yəni müsbət və mənfi yüklərin mərkəzləri bir-birinə nəzərən cüzi yerdəyişir və ya dipollar sahə istiqamətində yönəlir.

Qeyri-mərkəzisimmetrik (aktiv) dielektriklər kristal quruluşunda simmetriya mərkəzi olmayan dielektrik materiallardır. Bu quruluşa görə xarici elektrik sahəsi olmadıqda belə onların daxilində elektrik dipolları mövcud ola bilər. Belə materiallar aktiv dielektriklər adlanır.

Aktiv dielektriklər xarici təsirlərə (elektrik sahəsi, mexaniki gərginlik, temperatur və s.) cavab olaraq elektrik xassələrini dəyişən dielektrik materiallardır. Bu materiallar qeyri-mərkəzisimmetrik kristal quruluşa malik olur və elektrik enerjisini digər enerji növlərinə, həmçinin digər enerji növlərini elektrik enerjisinə çevirə bilirlər.

Elektretlər uzun müddət öz daxilində və ya səthində elektrik yüklərini və polyarlaşmanı saxlaya bilən dielektrik materiallardır. Onlar elektrik baxımından daimi maqnitlərin maqnit sahəsini saxlamasına bənzər şəkildə daimi elektrik sahəsi yaradırlar. Elektretlər xüsusi elektrik sahəsində qızdırılıb soyudulmaqla və ya digər xüsusi üsullarla hazırlanırlar.

Spontan polyarlaşma bəzi dielektrik materiallarda xarici elektrik sahəsi olmadan yaranan daimi elektrik polyarlaşmasıdır. Bu hadisə kristal quruluşunun qeyri-mərkəzisimmetrik olması ilə əlaqədardır. Belə materiallarda elektrik dipolları öz-özünə müəyyən istiqamətdə düzülərək daxili elektrik sahəsi yaradır.

Mövzu Azərbaycan ərazisində qədim dövrlərdən etibarən yaranmış ilk dövlət qurumlarının meydana gəlməsini və inkişaf mərhələlərini əhatə edir. Dövlətlərin idarəçilik sistemi, siyasi quruluşu, iqtisadi həyatı və mədəni xüsusiyyətləri geniş şəkildə araşdırılır. Eyni zamanda onların regionda tutduğu mövqe və digər dövlətlərlə münasibətləri təhlil olunur. Bu dövlətlərin Azərbaycan dövlətçilik tarixinin formalaşmasında oynadığı rol xüsusi vurğulanır.

Qeyri-xətti effektlər dielektrik materiallara güclü elektrik sahəsi tətbiq edildikdə onların elektrik xassələrinin sahənin intensivliyi ilə düz mütənasib dəyişməməsi nəticəsində yaranan hadisələrdir. Zəif elektrik sahələrində polyarlaşma elektrik sahəsi ilə təxminən xətti əlaqədə olur. Lakin sahənin intensivliyi artdıqda bu asılılıq pozulur və dielektrik qeyri-xətti davranış göstərir.

Elektrik köhnəlməsi dielektrik materialın uzun müddət güclü elektrik sahəsinin təsiri altında qalması nəticəsində elektrik və mexaniki xassələrinin tədricən pisləşməsi prosesidir. Bu zaman materialın daxili quruluşunda dəyişikliklər baş verir, mikroçatların yaranması, qismən boşalmalar, istilik təsiri və kimyəvi dəyişikliklər dielektrikin möhkəmliyini azaldır.

Güclü elektrik sahəsi dielektriklərin tədricən köhnəlməsinə və kritik hallarda elektrik deşilməsinə səbəb ola bilər. Elektrik köhnəlməsi materialın izolyasiya xassələrini zəiflədir, elektrik deşilməsi isə onun tam sıradan çıxmasına gətirib çıxarır. Buna görə də dielektriklərin elektrik möhkəmliyinin artırılması, düzgün istismar olunması və vaxtında texniki nəzarət elektrik avadanlıqlarının etibarlı və uzunömürlü işləməsi üçün böyük əhəmiyyət daşıyır.

Dielektriklərdə elektrik keçiriciliyi material daxilində elektrik yükdaşıyıcılarının (elektronlar, ionlar və digər yüklü hissəciklər) hərəkəti nəticəsində yaranan prosesdir. Dielektriklərdə sərbəst yükdaşıyıcıların sayı çox az olduğuna görə onların elektrik keçiriciliyi metallarla müqayisədə xeyli aşağı olur.

Dielektriklərdə elektrik keçiriciliyi material daxilində elektrik yükdaşıyıcılarının (elektronlar, ionlar və digər yüklü hissəciklər) hərəkəti nəticəsində yaranan prosesdir. Dielektriklərdə sərbəst yükdaşıyıcıların sayı çox az olduğuna görə onların elektrik keçiriciliyi metallarla müqayisədə xeyli aşağı olur

Dielektrik itkiləri dəyişən elektrik sahəsinin təsiri altında dielektrik materialda elektrik enerjisinin bir hissəsinin istilik enerjisinə çevrilməsi prosesidir. Bu itkilər dielektrik daxilində baş verən yükdaşıyıcıların hərəkəti, polyarlaşma proseslərinin gecikməsi və materialın quruluş xüsusiyyətləri ilə əlaqədardır.

Güclü elektrik sahəsində dielektriklərin elektrik köhnəlməsi materialın uzun müddət yüksək gərginlik təsirində qalması nəticəsində onun izolyasiya xüsusiyyətlərinin tədricən zəifləməsi prosesidir. Bu zaman dielektrikin daxili quruluşunda dəyişikliklər yaranır, mikroçatların əmələ gəlməsi, qismən boşalmalar, istilik təsirləri və kimyəvi dəyişikliklər materialın elektrik möhkəmliyini azaldır.

Qeyri-mərkəzisimmetrik (aktiv) dielektriklər kristal quruluşunda simmetriya mərkəzi olmayan və xüsusi elektrik xassələri göstərən materiallardır. Bu materiallarda atom və ionların yerləşməsi tam simmetrik olmadığı üçün elektrik dipolları yarana bilir. Buna görə də onlar xarici elektrik sahəsinin təsiri altında güclü polyarlaşma qabiliyyətinə malikdirlər.

Seqnetoelektriklər (ferroelektriklər) müəyyən temperatur intervalında spontan polyarlaşmaya malik olan və bu polyarlaşmanın istiqamətini xarici elektrik sahəsinin təsiri ilə dəyişə bilən aktiv dielektrik materiallardır. Bu materiallarda kristal quruluşunun qeyri-mərkəzisimmetrik olması nəticəsində elektrik dipolları öz-özünə nizamlanır və daxili elektrik sahəsi yaranır.

Seqnetoelektriklər (ferroelektriklər) müəyyən temperatur intervalında spontan polyarlaşmaya malik olan və bu polyarlaşmanın istiqamətini xarici elektrik sahəsinin təsiri ilə dəyişə bilən aktiv dielektrik materiallardır. Bu materiallarda kristal quruluşunun qeyri-mərkəzisimmetrik olması nəticəsində elektrik dipolları öz-özünə nizamlanır və daxili elektrik sahəsi yaranır.