Elektrik alan?ndaki iletkenler Serbest y?kler - bir elektrik alan?n?n etkisi alt?nda hareket edebilen ayn? i?aretli y?kl? par?ac?klar Ba?l? y?kler - bir elektrik alan?n?n etkisi alt?nda hareket edemeyen atomlar?n (veya molek?llerin) bile?iminde yer alan z?t y?kler birbirinden ba??ms?z olarak maddeler iletkenler dielektrikler yar? iletkenler

Herhangi bir ortam elektrik alan g?c?n? zay?flat?r

Bir ortam?n elektriksel ?zellikleri, i?indeki y?kl? par?ac?klar?n hareketlili?iyle belirlenir.

?letken: metaller, tuz ??zeltileri, asitler, nemli hava, plazma, insan v?cudu

Bu, i?inde bir elektrik alan?n?n etkisi alt?nda hareket edebilen yeterli miktarda serbest elektrik y?k? i?eren bir g?vdedir.

Y?ks?z bir iletkeni elektrik alan?na sokarsan?z y?k ta??y?c?lar? hareket etmeye ba?lar. Olu?turduklar? elektrik alan? d?? alan?n tersi olacak ?ekilde da??t?l?rlar, yani iletkenin i?indeki alan zay?flayacakt?r. ?letken ?zerindeki y?klerin denge ko?ullar? kar??lan?ncaya kadar y?kler yeniden da??t?lacakt?r, yani:

bir elektrik alan?na sokulan n?tr bir iletken gerilim hatlar?n? keser. Negatif ind?klenen y?klerle biterler ve pozitif olarak ba?larlar.

Y?klerin mekansal olarak ayr?lmas? olgusuna elektrostatik ind?ksiyon denir. ?nd?klenen y?klerin kendi alan?, iletkenin i?indeki d?? alan? y?ksek derecede do?rulukla telafi eder.

?letkenin bir i? bo?lu?u varsa, o zaman bo?lu?un i?inde alan olmayacakt?r. Bu durum, ekipman?n elektrik alanlar?ndan korunmas?n? organize ederken kullan?l?r.

Bir iletkenin harici bir elektrostatik alanda, i?inde zaten mevcut olan pozitif ve negatif y?klerin e?it miktarlarda ayr?lmas?yla elektrifikasyonuna, elektrostatik ind?ksiyon olgusu denir ve yeniden da??t?lan y?klerin kendilerine ind?klenmi? denir. Bu fenomen y?ks?z iletkenleri elektriklendirmek i?in kullan?labilir.

Y?ks?z bir iletken, ba?ka bir y?kl? iletkenle temas ettirilerek elektriklendirilebilir.

?letkenlerin y?zeyindeki y?klerin da??l?m? ?ekillerine ba?l?d?r. Maksimum y?k yo?unlu?u noktalarda g?zlenir ve girintilerin i?inde minimuma indirilir.

Elektrik y?klerinin bir iletkenin y?zey katman?nda yo?unla?ma ?zelli?i, elektrostatik y?ntemle ?nemli potansiyel farklar? elde etmek i?in uygulama alan? bulmu?tur. ?ncirde. temel par?ac?klar? h?zland?rmak i?in kullan?lan bir elektrostatik jenerat?r?n diyagram? g?sterilmi?tir.

B?y?k ?apl? bir k?resel iletken (1) yal?tkan bir kolonun (2) ?zerine yerle?tirilmi?tir. Kapal? bir dielektrik bant (3) kolonun i?inde hareket ederek tamburlar? (4) ?al??t?r?r. Eklektik bir y?k, y?ksek voltajl? bir jenerat?rden sivri u?lu iletkenlerden (5) olu?an bir sistem arac?l???yla iletilir. bant, band?n arka taraf?nda topraklama plakas? (6) bulunur. Banttan gelen y?kler, bir nokta sistemi (7) taraf?ndan uzakla?t?r?l?r ve iletken k?re ?zerine akar. Bir k?re ?zerinde birikebilecek maksimum y?k, k?resel iletkenin y?zeyinden gelen s?z?nt? ile belirlenir. Uygulamada, k?re ?ap? 10-15 m olan benzer tasar?ml? jenerat?rlerle 3-5 milyon volt civar?nda bir potansiyel fark? elde etmek m?mk?nd?r. K?renin y?k?n? artt?rmak i?in bazen t?m yap? s?k??t?r?lm?? gazla dolu bir kutuya yerle?tirilir, bu da iyonla?man?n yo?unlu?unu azalt?r.

http://www.physbook.ru/images/0/02/Img_T-68-004.jpg

http://ido.tsu.ru/schools/physmat/data/res/elmag/uchpos/text/2_2.html

http://www.ido.rudn.ru/nfpk/fizika/electro/course_files/el13.JPG

31'den 1'i

Konuyla ilgili sunum: Dielektrik

1 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

D?ELEKTR?KTE ELEKTROSTAT?K ALAN Dielektrik t?rleri ve polarizasyonlar? Dielektrikler, pratikte serbest y?k ta??y?c?lar?n?n bulunmad??? maddelerdir. Dielektrikler normal ko?ullar alt?nda elektrik ak?m?n? iletmezler. "Dielektrik" terimi Faraday taraf?ndan tan?t?ld?. Do?ada ideal bir dielektrik yoktur, ??nk? t?m maddeler bir dereceye kadar elektrik ak?m?n? iletir. Dielektrikler, elektrik ak?m?n? iletken olarak adland?r?lan maddelerden yakla??k 15 - 20 kat daha k?t? iletirler. Herhangi bir madde gibi bir dielektrik de atomlardan ve molek?llerden olu?ur. Dielektrik molek?ller elektriksel olarak n?trd?r. Bir molek?l?n t?m ?ekirdeklerinin pozitif y?k?, elektronlar?n toplam y?k?ne e?ittir. Bir molek?l, elektrik momentine sahip bir elektrik dipol? olarak d???n?lebilir; burada Q, molek?ldeki atom ?ekirde?inin toplam pozitif y?k?d?r; l, molek?ldeki elektronlar?n negatif y?klerinin "a??rl?k merkezinden" molek?le do?ru ?ekilen bir vekt?rd?r. Pozitif y?klerin “a??rl?k merkezi” - atom ?ekirdekleri. 900igr.net

2 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Bir dielektrik, harici bir elektrik alan?n?n yoklu?unda, molek?llerdeki pozitif ve negatif y?klerin "a??rl?k merkezleri" ?ak???rsa, polar olmayan (molek?llerdeki atomlar aras?nda kovalent, polar olmayan bir kimyasal ba?a sahip) olarak adland?r?l?r ve, bu nedenle, bu t?r dielektriklerin molek?llerinin elektrik momenti p s?f?rd?r (?rnek: N2 , H2, O2, CO2, CH4). Harici bir elektrik alan?n?n etkisi alt?nda, polar olmayan molek?llerin y?kleri z?t y?nlerde (pozitif - alan boyunca, negatif - alana kar??) kayd?r?l?r ve molek?ller bir dipol momenti kazan?r.

3 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Bir dielektrik, harici bir elektrik alan?n?n yoklu?unda bile, pozitif ve negatif y?klerin "a??rl?k merkezleri" ?ak??m?yorsa, polar (molek?llerdeki atomlar aras?nda kovalent polar bir kimyasal ba? ile) olarak adland?r?l?r. Bu t?r dielektriklerin molek?lleri her zaman bir dipol momentine sahiptir. Bu t?r molek?llerin ?rnekleri ?unlard?r: H2O, NH3, SO2, CO. Harici bir alan?n yoklu?unda, termal hareket nedeniyle polar molek?llerin dipol momentleri uzayda rastgele y?nlendirilir ve sonu?ta ortaya ??kan moment s?f?rd?r. B?yle bir dielektrik bir d?? alana yerle?tirilirse, bu alan?n kuvvetleri dipolleri alan boyunca d?nd?rme e?iliminde olacak ve s?f?rdan farkl? bir dipol momenti ortaya ??kacakt?r.

4 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Molek?lleri iyonik (kristalin) bir yap?ya sahip olan bir dielektrik, iyonik olarak adland?r?l?r (?rnekler: NaCl, KS1, KBr). ?yonik kristaller, farkl? i?aretlerdeki iyonlar?n d?zenli de?i?imiyle uzaysal kafeslerdir. Bu kristallerde tek tek molek?lleri izole etmek imkans?zd?r ve kristaller, birbirine itilmi? iki iyonik alt ?rg?den olu?an bir sistem olarak d???n?lebilir. ?yonik bir kristale bir elektrik alan? uyguland???nda, kristal kafesinde bir miktar deformasyon veya alt kafeslerde g?receli bir yer de?i?tirme meydana gelir ve bu da dipol momentlerin ortaya ??kmas?na neden olur.

5 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Her ?? dielektrik grubu da harici bir manyetik alana sokuldu?unda, dielektrikte polarizasyon meydana gelir - dipollerin oryantasyon s?reci veya harici bir elektrik alan?n?n etkisi alt?nda alan boyunca y?nlendirilmi? dipollerin ortaya ??kmas?. Sonu? olarak, dielektrik molek?llerin s?f?r olmayan toplam dipol momenti ortaya ??kar.

6 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

?? dielektrik grubuna g?re, ?? t?r polarizasyon ay?rt edilir: elektronik veya deformasyon, dielektrikin polar olmayan molek?llerle polarizasyonu. elektronik y?r?ngelerin deformasyonu nedeniyle atomlarda ind?klenmi? bir dipol momentinin olu?mas?ndan olu?ur; alan boyunca molek?llerin mevcut dipol momentlerinin y?nlendirilmesinden olu?an, polar molek?llerle bir dielektrikin y?nelimli veya dipol polarizasyonu. Termal hareket, molek?llerin tam y?nelimini engeller, ancak her iki fakt?r?n (elektrik alan? ve termal hareket) birle?ik etkisinin bir sonucu olarak, molek?llerin alan boyunca dipol momentlerinin tercihli bir y?nelimi meydana gelir. Bu y?nelim, elektrik alan kuvveti ne kadar y?ksekse ve s?cakl?k ne kadar d???kse o kadar g??l?d?r; iyonik kristal kafeslerle dielektriklerin iyonik polarizasyonu. pozitif iyonlar?n alt ?rg?s?n?n alan boyunca ve negatif iyonlar?n alana kar?? yer de?i?tirmesinden olu?ur, bu da dipol momentlerin ortaya ??kmas?na neden olur.

7 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Polarizasyon. Bir dielektrikte alan kuvveti Bir dielektrikin polarizasyonu, dielektrik birim hacminin dipol momenti ile belirlenen bir vekt?r miktar? - polarizasyon ile karakterize edilir: dielektrik dipol momenti nerededir ?zotropik dielektrikler ve zay?f alanlar durumunda, polarizasyon P do?rusal olarak alan kuvvetine E ba?l?d?r. ae, dielektrik ?zelliklerini karakterize eden, maddenin dielektrik duyarl?l???d?r; ae boyutsuz bir miktard?r ve ae her zaman > 0'd?r ve ?o?u dielektrik (kat? ve s?v?) i?in birka? birimdir. - i'inci molek?l?n dipol momenti. Dielektrik izotropikse ve E ?ok b?y?k de?ilse, o zaman

8 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

?ki sonsuz paralel z?t y?kl? d?zlem aras?ndaki bo?lu?u dolduran ve bu nedenle d?zg?n bir E0 d?? elektrik alan? i?inde yer alan homojen bir dielektrik plaka. Alan?n etkisi alt?nda dielektrik polarize olur, yani y?klerin yer de?i?tirmesi meydana gelir. Pozitif olanlar saha boyunca sa?a, negatif olanlar ise sahaya kar?? sola do?ru hareket eder. Dielektrikin negatif d?zleme bakan sa? taraf?nda, y?zey yo?unlu?u +s olan pozitif y?k fazlas? olacak, pozitif plakan?n sol taraf?nda ise negatif y?k fazlas? olacak. –s y?zey yo?unlu?u. Dielektrik maddenin polarizasyonundan kaynaklanan bu telafi edilmemi? y?klere ba?l? denir.

9 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Dielektrik ?zerinde ba?l? y?klerin ortaya ??kmas? nedeniyle baz? gerilim hatlar? dielektrikten ge?meyecektir. Ba?l? ?cretlendirmeler sona erecek (veya ba?layacak). Buna g?re dielektrik i?indeki elektrik alan kuvveti E0'dan az olacakt?r. S?n?rl? y?klerin ortaya ??kmas?, ek bir E" elektrik alan?n?n (s?n?rl? y?klerin olu?turdu?u alan) ortaya ??kmas?na neden olur. Bu alan, E0 d?? alan?na (serbest y?klerin olu?turdu?u alan) kar?? y?nlendirilir ve onu zay?flat?r. Ortaya ??kan alan i?eride dielektrik ?ki sonsuz y?kl? d?zlemin olu?turdu?u alan; dolay?s?yla E=E0 – E"

10 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

S?n?rl? y?klerin (s') y?zey yo?unlu?unu belirleyelim. dielektrik plakan?n toplam dipol momenti pV = PV = PSd, burada S plaka y?z?n?n alan?d?r, d kal?nl???d?r. B?ylece. pV = PSd= s"Sd ve dolay?s?yla s"= P, yani ba?l? y?klerin y?zey yo?unlu?u s", P polarizasyonuna e?ittir. ?te yandan, toplam dipol momenti, tan?m gere?i, polarizasyon tan?m?ndan ?unu elde ederiz: her y?z?n ba?l? y?k?n?n (Q" = s"S) aralar?ndaki d mesafesine ?arp?m?na e?ittir, d = l

11 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

?fadelerde s"= P yerine dielektrik i?inde ortaya ??kan alan?n kuvvetinin e?it oldu?u yerden elde ederiz. Boyutsuz miktara ortam?n dielektrik sabiti denir.

12 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

13 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Elektrostatik alan kuvvetinin vekt?r? ortam?n ?zelliklerine ba?l?d?r ve dielektrik s?n?rdan ge?erken ani bir de?i?ime u?rar. Bu nedenle, elektrostatik alan? karakterize etmek i?in E vekt?r?ne ek olarak elektrik yer de?i?tirme vekt?r? kullan?l?r. iki ortam?n s?n?r?nda bir s?reksizli?e u?ramayan. burada e0 elektrik sabitidir; e ortam?n dielektrik sabitidir. Elektriksel yer de?i?tirme, alanlar?n hesaplanmas?nda zorluk yarat?r. ?zotropik bir ortam i?in elektrik yer de?i?tirme vekt?r?

14 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

15 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

16 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Ba?l? y?kler, harici bir elektrostatik alan?n varl???nda bir dielektrikte g?r?n?r. D?? alan, serbest elektrik y?klerinden olu?an bir sistem taraf?ndan yarat?l?r. Bir dielektrikte, serbest y?klerden olu?an bir elektrostatik alan ve buna ek olarak ba?l? y?klerden olu?an bir elektrostatik alan vard?r. Bir dielektrikte ortaya ??kan alan yo?unluk vekt?r? E ile tan?mlan?r ve bu nedenle dielektrik ?zelliklerine ba?l?d?r. Vekt?r D, serbest y?klerin olu?turdu?u elektrostatik alan? tan?mlar. Bir dielektrikte ortaya ??kan ba?l? y?kler, bir alan olu?turan serbest y?klerin yeniden da??t?m?na neden olabilir. Vekt?r D, serbest y?klerin yaratt??? elektrostatik alan? karakterize eder, ancak bunlar?n uzaydaki da??l?m? bir dielektrik varl???nda oldu?u gibidir. Alan D, E alan? gibi, y?n? ve yo?unlu?u gerilim vekt?r?n?n ?izgileriyle ayn? ?ekilde belirlenen elektrik yer de?i?tirme vekt?r?n?n alan ?izgileri kullan?larak g?sterilir. E vekt?r?n?n ?izgileri herhangi bir y?kte (serbest ve s?n?rl?) ba?lay?p bitebilir, D vekt?r?n?n ?izgileri ise yaln?zca serbest y?klerle ba?layabilir. Ba?l? y?klerin bulundu?u alan alanlar?ndan D vekt?r?n?n ?izgileri kesintisiz olarak ge?mektedir.

17 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Normal n'si D vekt?r? ile bir a a??s? olu?turan dS temel alan?na giren D vekt?r?n?n ?izgi say?s?, DdScosa = DndS, burada Dn, D vekt?r?n?n normal n ?zerine dS alan?na izd???m?d?r. burada D vekt?r?n?n ak???. Bir dielektrikteki alan i?in Gauss teoremi Elektrik yer de?i?tirme vekt?r?n?n dS alan? boyunca ak??? E vekt?r?n?n ak???na benzer

18 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

D vekt?r?n?n ak?s? sadece D alan?n?n konfig?rasyonuna de?il ayn? zamanda y?n se?imine de ba?l?d?r. D vekt?r?n?n SI'daki ak?s?n?n FD birimi kolyedir (C). 1 C, 1 C'lik toplam serbest y?k ile ili?kili elektrik yer de?i?tirme ak?s?na e?ittir. Rastgele kapal? bir S y?zeyi i?in, D vekt?r?n?n bu y?zeyden ak???

19 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Bir dielektrikteki elektrostatik alan i?in Gauss teoremi Bir dielektrikteki elektrostatik alan?n yer de?i?tirme vekt?r?n?n rastgele kapal? bir y?zey boyunca ak???, bu y?zeyin i?inde bulunan serbest elektrik y?klerinin cebirsel toplam?na e?ittir. Uzayda hacim yo?unlu?una sahip s?rekli bir y?k da??l?m? durumunda, bir dielektrikteki elektrostatik alan i?in Gauss teoremi ?u ?ekilde yaz?labilir: Bir dielektrikteki elektrostatik alan?n yer de?i?tirme vekt?r?n?n iste?e ba?l? bir kapal? y?zey boyunca ak?s? ?una e?ittir: Bu y?zeyin s?n?rlad??? hacimde bulunan serbest y?k.

20 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Bo?luk durumu i?in form?l resmi olarak ?u ?ekilde yaz?labilir: Ortamdaki E alan?n?n kaynaklar? hem serbest hem de ba?l? y?kler oldu?undan, E alan? i?in Gauss teoremi en genel haliyle ?u ?ekilde yaz?labilir: nerede ve buna g?re, kapal? bir d?ng? y?zeyi S taraf?ndan kapsanan serbest ve ba?l? y?klerin cebirsel toplamlar?d?r. Bununla birlikte, bu form?l, bir dielektrikteki E alan?n? tan?mlamak i?in kabul edilemez, ??nk? bilinmeyen E alan?n?n ?zelliklerini ili?kili y?kler arac?l???yla ifade eder; , buna g?re belirlenir. Bu bir kez daha elektriksel yer de?i?tirme vekt?r?n?n uygulanabilirli?ini kan?tl?yor.

22

Slayt a??klamas?:

23 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Gerilme vekt?r?n?n aray?ze paralel izd???m?ne, vekt?r?n te?etsel bile?eni denir. Sol ve sa?daki b?lmeyle ?unu elde ederiz: Et te?et vekt?r? aray?z?n her iki taraf?nda da ayn?d?r (bir s??ramaya u?ramaz), yani s?reklidir

E ve D vekt?rlerinin normal bile?enlerinin ko?ullar?n? elde etmek i?in, y?ksekli?i g?z ard? edilebilecek kadar k???k olan, bir taban? birinci dielektrikte, di?eri ikinci dielektrikte olan d?z bir silindir olu?turuyoruz. DS tabanlar? o kadar k???kt?r ki her birinin i?indeki D vekt?r? ayn?d?r. Gauss teoremine g?re, dielektrikte serbest y?k?n bulunmad??? bir alan i?in elde ederiz (silindir tabanlar?na do?ru n ve n" normalleri z?t y?nlerdedir). D vekt?r?n?n normal bile?eni s?reklidir, Bu nedenle bir s??rama ya??yor.

26 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

D vekt?r?n?n izd???m?n? E vekt?r?n?n izd???mlerinin eоe ile ?arp?lmas?yla de?i?tirerek, iki dielektrik aras?ndaki aray?zde E vekt?r?n?n normal bile?eninin bir s??ramaya maruz kald???n? elde ederiz. Dolay?s?yla, iki homojen izotropik dielektrik aras?ndaki aray?zde serbest y?k yoksa, bu s?n?r? ge?erken Et ve Dn bile?enleri s?rekli olarak de?i?ir (bir s??ramaya maruz kalmaz) ve En ve Dt bile?enleri bir s??ramaya u?rar. E ve D bile?en vekt?rlerinin ko?ullar?ndan, bu vekt?rlerin ?izgilerinin bir k?r?lma ya?ad??? (k?r?ld???) sonucu ??kar.

27 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Ferroelektrikler, belirli bir s?cakl?k aral???nda kendili?inden polarizasyona sahip kristalin dielektriklerdir. Polarizasyon, harici bir elektrik alan?n yoklu?unda, s?cakl?k, elektrik alan? ve deformasyondaki de?i?iklikler gibi d?? etkilerin etkisi alt?nda ?nemli ?l??de de?i?ir. Bu ?zellikler ilk olarak I.V. Kurchatov ve P.P. Kobeko (1930) Rochelle tuzu NaKS4H4O6 4H,O kristalleri ?zerinde yapt??? ?al??mada. Bu t?r kristallere ferroelektrik ad?n? vermi?tir. Daha sonra baryum titanat?n, potasyum dihidrojen fosfat?n vb. benzer ?zelliklere sahip oldu?u ortaya ??kt?.

28 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Harici bir elektrik alan?n?n yoklu?unda, ferroelektrik alanlar mozai?i gibidir. Alanlar farkl? kutupla?ma y?nlerine sahip alanlard?r. ?ekilde oklar polarizasyon vekt?r?n?n y?nlerini g?stermektedir. Bir ferroelektrik harici bir alana uyguland???nda alanlar?n dipol momentleri alan boyunca yeniden y?nlendirilir. Alanlar?n sonu?ta ortaya ??kan toplam elektrik alan?, d?? alan?n kesilmesinden sonra bile belirli y?nelimlerini koruyacakt?r. Bu nedenle ferroelektrikler anormal derecede b?y?k dielektrik sabitlerine sahiptir (?rne?in Rochelle tuzu i?in segn ~ 104). Biti?ik b?lgelerde bu y?nler farkl?d?r ve genel olarak dielektrik maddenin dipol momenti s?f?rd?r.

29 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Ferroelektriklerin ?zellikleri b?y?k ?l??de s?cakl??a ba?l?d?r. Her ferroelektrik Curie noktas? ad? verilen bir nokta ile karakterize edilir. Curie noktas?, her bir ferroelektrik tipinin s?cakl?k karakteristi?idir; bunun ?zerinde ola?and??? elektriksel ?zellikler kaybolur. Bu durumda ferroelektrik s?radan bir polar dielektrik haline d?n???r. Malzeme so?utuldu?unda ferroelektrik ?zellikleri geri y?klenir. Tipik olarak ferroelektriklerin yaln?zca bir Curie noktas? vard?r; Bunun tek istisnas? Rochelle tuzu (-18 ve +24 °C) ve onunla izomorfik olan bile?iklerdir. Curie noktas?na yak?n ferroelektriklerde maddenin ?s? kapasitesinde de keskin bir art?? g?zlenir. Curie noktas?nda meydana gelen ferroelektriklerin s?radan bir dielektrik haline d?n???m?ne ikinci dereceden bir faz ge?i?i e?lik eder.

30 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Ferroelektriklerde, ferroelektri?in ayn? elektrik alan kuvvetinde (numunenin ?n polarizasyon de?erine ba?l? olarak) farkl? polarizasyon de?erlerine sahip olmas? ger?e?inden olu?an dielektrik histerezis (gecikme) olgusu g?zlenir. D?? elektrik alan?n?n E kuvveti artt?k?a, polarizasyon P artar ve doygunlu?a ula??r (e?ri l). E?ri 2 boyunca P'de bir azalma ve E'de bir azalma meydana gelir ve E = 0'da ferroelektrik, Pos art?k polarizasyonunu korur, yani ferroelektrik, harici bir elektrik alan?n?n yoklu?unda polarize kal?r.

31 numaral? slayt

Slayt a??klamas?:

Art?k polarizasyonu yok etmek i?in ters y?nde (-E.) bir elektrik alan? uygulanmal?d?r. Eс'nin de?erine zorlay?c? kuvvet denir (Latince coercitio - al?koyma kelimesinden gelir). E'yi daha da de?i?tirirseniz, histerezis d?ng?s?n?n 3. e?risi boyunca P de?i?ir. Ayr?ca piezoelektriklerden de bahsetmeye de?er - belirli y?nlerde s?k??t?r?ld???nda veya gerildi?inde, harici bir elektrik alan?n?n yoklu?unda bile polarizasyonun meydana geldi?i kristalli maddeler (do?rudan piezoelektrik etki). Ters piezoelektrik etki de g?zlenir - bir elektrik alan?n?n etkisi alt?nda mekanik deformasyonun ortaya ??kmas?. Baz? piezoelektriklerde, ?s?t?ld???nda pozitif iyonlar?n kafesi negatif iyonlar?n kafesine g?re kayar, bunun sonucunda harici bir elektrik alan? olmadan bile polarize olurlar. Bu t?r kristallere piroelektrik denir. Ayr?ca, harici elektrik alan?n? ??kard?ktan sonra uzun s?re polarize durumu koruyan elektretler - dielektrikler de vard?r (kal?c? m?knat?slar?n elektriksel analoglar?). Bu madde gruplar? teknolojide ve ev aletlerinde yayg?n olarak kullan?lmaktad?r.

"Elektrik M?hendisli?i" disiplininde

konuyla ilgili: “?letkenler, yar? iletkenler ve dielektrikler”

Kur?atov 2008

girii?

?letken malzemeleri

Genel bilgi

Bronzlar? Y?netmek

Al?minyum

Yar? iletkenler. Yar? iletken cihazlar

2.1. Genel bilgi

2.2. Yar? iletken diyotlar

2.3. Trist?rler

Elektrik yal?t?m malzemeleri

3.1. Dielektriklerin temel tan?mlar? ve s?n?fland?r?lmas?

3.2. Elektrik yal?t?m malzemelerinin ?zellikleri

??z?m

Kaynak?a

girii?

Elektrik alan?n?n cisimler ?zerindeki etkisinin niteli?ine ba?l? olarak iletkenler, dielektrikler ve yar? iletkenler olarak ayr?labilirler. Cisimlerin ?zellikleri ve elektrik alan?ndaki davran??lar? cisimlerdeki atomlar?n yap?s? ve d?zeni taraf?ndan belirlenir. Atomlar elektrik y?kl? par?ac?klar i?erir: pozitif - protonlar, negatif - elektronlar. Normal durumda, bir atom elektriksel olarak n?trd?r, ??nk? bir atomun ?ekirde?ini olu?turan protonlar?n say?s?, ?ekirde?in etraf?nda d?nen ve atomun "elektron kabuklar?n?" olu?turan elektronlar?n say?s?na e?ittir. D?? de?erlik kabu?undaki elektronlar bir maddenin elektriksel iletkenli?ini belirler. D?? de?erlik elektronlar?n?n enerji seviyeleri de?erlik veya dolu band? olu?turur. Bu b?lgede elektronlar kararl? bir ba?l? durumdad?r. Bu b?lgeye herhangi bir elektronun sal?nmas? i?in bir miktar enerji harcamak gerekir. Sonu? olarak, serbest durumdaki elektronlar daha y?ksek enerji seviyelerini i?gal eder. De?erlik band?n?n ?zerinde yer alan ve bant aral??? ile ondan ayr?lan daha y?ksek enerji seviyelerine sahip b?lge, doldurulmam?? veya serbest enerji seviyelerini birle?tirir ve iletim band? veya uyar?lma band? olarak adland?r?l?r. Bir elektronun valans band?ndan iletim band?na ge?ebilmesi i?in ona d??ar?dan enerji verilmesi gerekir. Bir elektronun kararl? bir durumdan serbest duruma (iletim band?na) ge?mek i?in a?mas? gereken bant aral???n?n geni?li?i, cisimleri iletkenlere, yar? iletkenlere ve dielektriklere ay?rman?n ana kriterlerinden biridir.

1. ?letken malzemeler

1.1. Genel bilgi

Hem kat?lar hem de s?v?lar ve uygun ko?ullar alt?nda gazlar elektrik ak?m?n?n iletkenleri olarak kullan?labilir. Elektrik m?hendisli?indeki iletken malzemeler aras?nda metaller, bunlar?n ala??mlar?, kontak metal-seramik bile?imleri ve elektrik karbonu bulunur. Elektrik m?hendisli?inde pratik olarak kullan?lan en ?nemli kat? iletken malzemeler, elektronik iletkenlik ile karakterize edilen metaller ve bunlar?n ala??mlar?d?r; onlar i?in ana parametre s?cakl???n bir fonksiyonu olarak elektriksel diren?tir.

Metal iletkenlerin diren? aral??? ?ok dard?r ve g?m?? i?in 0,016 mOm ile ?s?ya dayan?kl? demir-krom-al?minyum ala??mlar? i?in 1,6 mOm aras?nda de?i?ir. Grafitin elektriksel direnci s?cakl?k artt?k?a minimuma ge?er ve ard?ndan kademeli bir art?? olur.

Uygulama t?r?ne ba?l? olarak iletken malzemeler gruplara ayr?l?r:

y?ksek iletkenli?e sahip iletkenler- enerji nakil hatt? telleri ve transformat?rlerin, elektrikli makinelerin, ekipmanlar?n vb. sarg?lar? i?in kablo, sarg? ve tesisat tellerinin imalat?na y?nelik metaller;

in?aat malzemeleri- ?e?itli ak?m ta??yan par?alar?n imalat?nda kullan?lan bronz, pirin?, al?minyum ala??mlar? vb.;

y?ksek diren?li ala??mlar- ?l??m cihazlar?, standart diren?ler ve diren? depolar?, reostatlar ve ?s?tma cihazlar?n?n elemanlar? i?in ek diren?lerin yan? s?ra termokupllar, kompanzasyon telleri vb. i?in ala??mlar?n ?retimi i?in tasarlanm??t?r;

ileti?im malzemeleri– kal?c?, kopan ve kayan kontak ?iftleri i?in kullan?l?r;

lehim malzemeleri her t?rl? iletken malzeme.

Metallerdeki ak?m?n ge?i? mekanizmas?, bir elektrik alan?n?n etkisi alt?nda serbest elektronlar?n hareketinden (s?r?klenmesinden) kaynaklanmaktad?r; Bu nedenle metallere elektronik iletkenli?e sahip iletkenler veya birinci t?r iletkenler denir.

?letkenlerin elektriksel direnci

Elektrik direnci, serbest elektronlar?n s?r?klenirken metal kristal kafesin pozitif iyonlar?yla etkile?ime girmesinden kaynaklanmaktad?r. S?cakl?k artt?k?a elektronlar?n iyonlarla ?arp??mas? daha s?k hale gelir, dolay?s?yla iletkenlerin direnci s?cakl??a ba?l?d?r. ?letkenlerin direnci iletkenin malzemesine ba?l?d?r; kristal kafesinin yap?s?. Uzunlu?u l ve kesit alan? S olan homojen silindirik bir iletken i?in diren? a?a??daki form?lle belirlenir:

R= r ? ben/ S(1.)

burada r=RS/l iletkenin direncidir (birim uzunlu?a ve birim kesit alan?na sahip homojen silindirik bir iletkenin direnci).

Direncin birimi Ohm'dur.

1 Ohm: Ohm, ?zerinden 1 V gerilimde 1 Ohm = 1 V/A ak?m ge?en iletkenin direncidir.

?zdirencin tersi olan s=1/r de?erine iletkenin elektriksel iletkenli?i denir.

Elektrik iletkenli?inin birimi siemens'tir (Cm).

Siemens - 1 Ohm diren?li bir iletkenin elektriksel iletkenli?i, yani. 1 cm=1 ohm?. Form?l (1.1)'den diren? biriminin Ohm-metre (Ohm ?m) oldu?u sonucu ??kar.

Tablo 1.1 En yayg?n iletkenlerin direnci

Malzeme r, 10?/> Ohm?m Malzeme ?zellikleri

G?m?? 1.6 En iyi ?ef

Bak?r 1.7 En s?k kullan?lan

Al?minyum 2.9 S?kl?kla kullan?l?r

Demir 9.8 Nadiren kullan?l?r

Bir iletkenin elektriksel direnci yaln?zca maddenin t?r?ne de?il ayn? zamanda durumuna da ba?l?d?r. Direncin r s?cakl??a ba??ml?l??? a?a??daki form?lle ifade edilir:

r = r 0 (1+ aT), (1.2)

burada r0 – 0°C'de diren?; t – s?cakl?k (Santigrat ?l?e?i); a, iletkenin 1°C veya 1 K ?s?t?ld???nda direncindeki ba??l de?i?imi karakterize eden diren? s?cakl?k katsay?s?d?r:

a = (r-r )/r T. (1.3)

Maddelerin diren? s?cakl?k katsay?lar? farkl? s?cakl?klarda farkl?d?r. Ancak bir?ok metal i?in a'n?n s?cakl?kla de?i?imi ?ok b?y?k de?ildir. T?m saf metaller i?in a ? 1/273 K?? (veya °C??).

Metal direncinin s?cakl??a ba??ml?l???, diren? termometrelerinin tasar?m?n?n temelini olu?turur. S?v? termometrelerin kullan?m?n?n m?mk?n olmad??? durumlarda hem ?ok y?ksek hem de ?ok d???k s?cakl?klarda kullan?l?rlar.

Bir iletkenin iletkenli?i kavram?ndan, iletkenin direnci ne kadar d???kse iletkenli?inin de o kadar b?y?k oldu?u sonucu ??kar. Saf metaller ?s?t?ld???nda diren?leri artar, so?utuldu?unda diren?leri azal?r.

1911 y?l?nda Hollandal? fizik?i Kamerlingh Onnes, saf haliyle elde edilebilen c?va ile deneyler yapt?. Yeni ve tamamen beklenmedik bir olayla kar??la?t?. C?van?n 4,2 K'deki (yakla??k -269°C) direnci o kadar d???k bir de?ere d??t? ki, ?l??lmesi neredeyse imkans?z hale geldi. Kamerlingh Onnes, elektriksel direncin ortadan kalkmas? olay?n? s?periletkenlik olarak adland?rd?.

SAYFA SONU--

?u anda s?periletkenlik 25'ten fazla metal elementte, ?ok say?da ala??mda, baz? yar? iletkenlerde ve polimerlerde ke?fedilmi?tir. Saf metaller i?in bir iletkenin s?periletken duruma ge?i?i i?in Tcr s?cakl??? iridyum i?in 0,14 K ile niyobyum i?in 9,22 K aras?nda de?i?ir.

S?periletkenlik durumundaki bir metaldeki elektronlar?n hareketi o kadar d?zenlidir ki, bir iletken boyunca hareket eden elektronlar, kafesin atomlar? ve iyonlar?yla neredeyse hi? ?arp??ma ya?amaz. S?periletkenlik olgusunun tam bir a??klamas? kuantum mekani?i a??s?ndan yap?labilir.

?letken malzemelerin, gerekli teknolojik i?lemleri ger?ekle?tirmek ve kullan?m s?ras?nda belirtilen hizmet ?mr?n? sa?lamak i?in, tamamen elektriksel ?zelliklere ek olarak, yeterli ?s? direncine, mekanik dayan?kl?l??a ve s?nekli?e sahip olmas? gerekir.

1.2. Bak?r

Saf bak?r, bilinen t?m iletkenler aras?nda en y?ksek iletkenli?e sahip olan g?m??ten sonra elektriksel iletkenlik a??s?ndan ikinci s?rada yer al?r. Y?ksek iletkenlik ve atmosferik korozyona kar?? diren?, y?ksek s?neklik ile birle?ti?inde, bak?r? teller i?in ana malzeme haline getirir.

Havada bak?r teller yava??a oksitlenir ve ince bir CuO oksit tabakas?yla kaplan?r, bu da bak?r?n daha fazla oksidasyonunu ?nler. Bak?r korozyonuna k?k?rt dioksit SO2, hidrojen s?lf?r H2S, amonyak NH3, nitrik oksit NO, nitrik asit buhar? ve di?er baz? reaktifler neden olur.

?letken bak?r, k?l?elerden elektrolitik banyolarda galvanik safla?t?rma yoluyla elde edilir. Safs?zl?klar, ?nemsiz miktarlarda bile bak?r?n elektrik iletkenli?ini keskin bir ?ekilde azalt?r, bu da onu ak?m iletkenleri i?in uygunsuz hale getirir, bu nedenle elektrik bak?r? olarak yaln?zca iki dereceli bak?r, MO ve M1 kullan?l?r.

Hemen hemen t?m iletken bak?r ?r?nler haddeleme, presleme ve ?ekme yoluyla yap?l?r. B?ylece ?ekme y?ntemiyle ?ap? 0,005 mm'ye kadar teller, kal?nl??? 0,1 mm'ye kadar bantlar ve kal?nl??? 0,008 mm'ye kadar bak?r folyo ?retilebilmektedir.

?letken bak?r, hem so?uk i?lemden sonra tavlanm?? formda (yumu?ak bak?r s?n?f? MM) hem de tavlamas?z (sert bak?r s?n?f? MT) kullan?l?r.

900°C'nin ?zerindeki ?s?l i?lem s?cakl?klar?nda yo?un tane b?y?mesi nedeniyle tebe?irin mekanik ?zellikleri keskin bir ?ekilde bozulur.

S?r?nme mukavemetini ve termal stabiliteyi artt?rmak i?in bak?r,% 0,07 - 0,15 aral???nda g?m???n yan? s?ra magnezyum, kadmiyum, zirkonyum ve di?er elementlerle ala??mlan?r.

Y?ksek h?zl? ve ?s?ya dayan?kl? y?ksek g??l? makinelerin sarg?lar?nda g?m?? katk?l? bak?r, a??r y?kl? makinelerin kom?tat?rlerinde ve bileziklerinde ?e?itli elementlerle ala??ml? bak?r kullan?l?r.

1.3. Pirin?

Pirin? ad? verilen bak?r ve ?inko ala??mlar? elektrik m?hendisli?inde yayg?n olarak kullan?lmaktad?r. ?inko bak?rda %39'a kadar ??z?n?r.

?e?itli pirin? markalar?nda ?inko i?eri?i %43'e kadar ??kabilmektedir. %39'a kadar ?inko i?eren pirin?ler, tek fazl? kat? ??zelti yap?s?na sahiptir ve a-pirin?ler olarak adland?r?l?r. Bu pirin?ler en y?ksek s?nekli?e sahiptirler, bu nedenle s?cak veya so?uk haddeleme ve ?ekme yoluyla par?a yapmak i?in kullan?l?rlar: levhalar, ?eritler, tel. Is?tma olmadan, karma??k konfig?rasyonlar?n par?alar?, derin ?ekme ve damgalama kullan?larak pirin? levhadan yap?labilir.

?ki fazl? pirin? daha sert ve daha k?r?lgand?r ve yaln?zca s?cakken preslenebilir.

Pirince kalay, nikel ve manganezin eklenmesi mekanik ?zellikleri ve korozyon ?nleyici direnci artt?r?r ve demir, nikel ve manganez ile bile?im halinde al?minyumun eklenmesi pirince mekanik ?zelliklerin ve korozyon direncinin iyile?tirilmesinin yan? s?ra y?ksek sertlik kazand?r?r. . Ancak pirin?lerde al?minyum bulunmas? lehimlemeyi zorla?t?r?r ve yumu?ak lehimlerle lehimleme neredeyse imkans?z hale gelir.

Pirin? kalitesi L68 Ve L63 Y?ksek s?nekliklerinden dolay? kolayca damgalan?r ve b?k?lebilir; her t?rl? lehimle kolayl?kla lehimlenebilirler. Elektrik m?hendisli?inde ?e?itli canl? par?alar i?in yayg?n olarak kullan?l?rlar;

pirin? kaliteleri LS59-1 Ve LMC58-2 elektrik motorlar?n?n rotor kafeslerinin imalat?nda ve kesme ve s?cak presleme yoluyla yap?lan ak?m ta??yan par?alar i?in kullan?l?r; ?e?itli lehimlerle iyi lehimlenmi?tir;

pirin? LA67-2.5 yumu?ak lehimlerle lehimleme gerektirmeyen, mekanik mukavemeti ve sertli?i artt?r?lm?? ak?m ta??yan par?alar?n d?k?m? i?in kullan?l?r;

pirin? LK80-3L Ve LS59-1L Elektrikli ekipmanlar?n ak?m ta??yan par?alar?n?n d?k?m?nde, f?r?a tutucular?nda ve asenkron motorlar?n rotorlar?n?n d?k?m?nde yayg?n olarak kullan?l?r. ?e?itli lehimlerle lehimlemeyi iyi kabul ederler.

1.4. Bronzlar? Y?netmek

?letken bronzlar bak?r ala??mlar?na aittir, kullan?m ihtiyac? esas olarak baz? durumlarda saf bak?r?n yetersiz mekanik mukavemetinden ve termal stabilitesinden kaynaklanmaktad?r.

Bronzlar?n genel yelpazesi ?ok geni?tir, ancak yaln?zca birka? bronz markas? y?ksek elektrik iletkenli?ine sahiptir.

Kadmiyum bronz en yayg?n iletken bronzlar? ifade eder. T?m kaliteler aras?nda kadmiyum bronzu en y?ksek elektrik iletkenli?ine sahiptir. Artan a??nma direnci ve daha y?ksek ?s? direnci nedeniyle bu bronz, araba telleri ve toplay?c? plakalar?n ?retiminde yayg?n olarak kullan?lmaktad?r;

berilyum bronz a??nma sonucu mukavemet kazanan ala??mlar? ifade eder. Y?ksek elastik ?zelliklere sahiptir, 250°C'ye ?s?t?ld???nda stabildir ve di?er genel ama?l? bronzlar?n iletkenli?inden 2 - 2,5 kat daha fazla elektrik iletkenli?ine sahiptir. Bu bronz, ayn? anda bir ak?m iletkeni olarak g?rev yapan ?e?itli yay par?alar?n?n imalat?nda geni? uygulama alan? bulmu?tur, ?rne?in: ak?m ta??yan yaylar, belirli f?r?a tutucu tipleri, ?e?itli cihazlardaki kayar kontaklar, fi? cihazlar? vb.;

Fosfor bronz d???k elektrik iletkenli?i nedeniyle y?ksek mukavemete ve iyi yay ?zelliklerine sahiptir, d???k ak?m yo?unlu?una sahip yay par?alar?n?n imalat?nda kullan?l?r.

D?kme ak?m ta??yan par?alar, saf bak?r?n iletkenli?inin %8-15'i aral???nda iletkenli?e sahip ?e?itli derecelerdeki makine yap?m? d?k?m bronzlar?ndan yap?l?r. Bronzlar?n karakteristik bir ?zelli?i, d?kme demir ve ?eli?e k?yasla d???k b?z?lme ve y?ksek d?k?m ?zellikleridir, bu nedenle elektrikli makineler ve aparatlara y?nelik karma??k konfig?rasyonlar?n ?e?itli ak?m ta??yan par?alar?n?n d?k?m? i?in kullan?l?rlar.

T?m d?k?m bronz markalar?, ana ala??m elementlerinin Al, Mn, Fe, Pb, Ni oldu?u kalayl? ve kalays?z olarak ayr?labilir.

Al?minyum

Saf al?minyumun karakteristik ?zellikleri, d???k ?zg?l a??rl???, d???k erime noktas?, y?ksek termal ve elektriksel iletkenli?i, y?ksek s?nekli?i, ?ok y?ksek gizli f?zyon ?s?s? ve metalin y?zeyini kaplayan ve onu koruyan, ?ok ince olmas?na ra?men dayan?kl? bir oksit filmidir. ??erideki oksijenin n?fuzundan.

?yi elektrik iletkenli?i, al?minyumun elektrik m?hendisli?inde yayg?n olarak kullan?lmas?n? sa?lar. Al?minyumun yo?unlu?u bak?r?nkinden 3,3 kat daha d???k oldu?undan ve diren? bak?r?nkinden yaln?zca 1,7 kat daha y?ksek oldu?undan, birim k?tle ba??na al?minyum bak?r?n iki kat? iletkenli?e sahiptir.

End?striyel alanlar?n havas?nda bulunan k?k?rt dioksit, hidrojen s?lf?r, amonyak ve di?er gazlar?n al?minyumun korozyon h?z? ?zerinde g?zle g?r?l?r bir etkisi yoktur. Su buhar?n?n al?minyum ?zerindeki etkisi de ?nemsizdir. Elektrokimyasal potansiyel aral???nda asal olan ?o?u metal ve ala??mla temas halinde al?minyum anot g?revi g?r?r ve bu nedenle elektrolitlerdeki korozyonu ilerleyecektir.

Nemli bir atmosferde galvanik ?iftlerin olu?umunu ?nlemek i?in al?minyumun di?er metallerle birle?imi vernikleme veya ba?ka yollarla kapat?l?r.

Al?minyum tellerin uzun s?reli testleri, bunlar?n korozyona kar?? diren? a??s?ndan bak?r tellerden daha a?a?? olmad???n? g?stermi?tir.

Tablo 1.2. ?letken malzemelerin temel ?zellikleri

Malzeme

Yo?unluk,

S?cakl?k

erime noktas?, °C

Spesifik elektrik

20°C'de diren?,

Ortalama s?cakl?k

0 ila 100°C aras? diren? katsay?s?, 1/derece

Not

Al?minyum

K???k elektrikli makinelerin telleri, kablolar?, lastikleri, sincap kafesli rotorlar?n iletkenleri, muhafazalar? ve yatak kalkanlar?

Kadmiyum bronz – kontaklar, fosfor bronz – yaylar

Kontaklar, kelep?eler

Teller, kablolar, lastikler

Kur?unlu ala??mda kalaylama ve lehimleme i?in lehimler

Devam?
--SAYFA SONU--

2. Yar?iletkenler. Yar? iletken cihazlar

2.1. Genel bilgi

Yar? iletkenler, iletkenli?i metallerin ve dielektriklerin iletkenlikleri aras?nda orta d?zeyde olan maddelerdir. Yar? iletkenler hem zay?f iletkenlerdir hem de zay?f dielektriklerdir. Yar? iletkenler ve dielektrikler aras?ndaki s?n?r keyfidir, ??nk? y?ksek s?cakl?klarda dielektrikler yar? iletkenler gibi davranabilir ve d???k s?cakl?klarda saf yar? iletkenler dielektrikler gibi davranabilir. Metallerde elektron konsantrasyonu pratikte s?cakl?ktan ba??ms?zd?r ve yar? iletkenlerde y?k ta??y?c?lar? yaln?zca s?cakl?k artt???nda veya enerji ba?ka bir kaynaktan emildi?inde ortaya ??kar.

Tipik yar? iletkenler karbon (C), germanyum (Ge) ve silikondur (Si). Germanyum, 1886'da ke?fedilen k?r?lgan, grimsi beyaz bir elementtir. Kat? saf germanyumun elde edildi?i toz haline getirilmi? germanyum dioksitin kayna??, belirli k?m?r t?rlerinin k?l?d?r.

Silikon 1823'te ke?fedildi. Yer kabu?unda silika (silikon dioksit), silikatlar ve al?minosilikatlar formunda yayg?n olarak da??lm??t?r. Kum, kuvars, akik ve ?akmakta?? silikon dioksit a??s?ndan zengindir. Saf silikon kimyasal olarak silikon dioksitten elde edilir. Silikon en yayg?n kullan?lan yar? iletken malzemedir.

?rnek olarak silikon kullanarak yar? iletkenlerde iletken elektronlar?n olu?umunu daha ayr?nt?l? olarak ele alal?m. Silisyum atomunun seri numaras? D.I. Mendeleev'in periyodik tablosunda Z=14't?r. Bu nedenle atomu 14 elektron i?erir. Ancak bunlardan sadece 4 tanesi dolgusuz d?? kabuk ?zerindedir ve zay?f bir ?ekilde ba?lanm??t?r. Bu elektronlara de?erlik elektronlar? denir ve silikonun d?rt de?erlili?ine yol a?arlar. Silikon atomlar? de?erlik elektronlar?n? di?er silikon atomlar?yla kovalent ba? denilen ?eyi kullanarak birle?tirebilir (?ekil 2.1). Kovalent ba?lanmada de?erlik elektronlar? farkl? atomlar aras?nda payla??l?r ve bu da bir kristalin olu?mas?na neden olur.

Kristalin s?cakl??? artt?k?a kafesin termal titre?imleri baz? de?erlik ba?lar?n?n kopmas?na neden olur. Bunun sonucunda daha ?nce de?erlik ba?lar?n?n olu?umuna kat?lan elektronlar?n bir k?sm? ayr?larak iletim elektronlar? haline gelir. Bir elektrik alan?n?n varl???nda alana kar?? hareket ederek bir elektrik ak?m? olu?tururlar.

Ancak kristal kafeste bir elektron serbest b?rak?ld???nda doldurulmam?? bir atomlar aras? ba? olu?ur. Ba? elektronlar?n?n eksik oldu?u bu t?r "bo?" alanlara "delikler" ad? verilir. Yar? iletken kristalde deliklerin ortaya ??kmas? y?k aktar?m? i?in ek bir f?rsat yarat?r. Asl?nda bo?luk, kom?u bir atomdan gelen termal titre?imlerin etkisi alt?nda aktar?lan bir elektron taraf?ndan doldurulabilir. Sonu? olarak bu yerde normal ileti?im yeniden sa?lanacak, ancak ba?ka bir yerde bir delik ortaya ??kacak. Di?er ba? elektronlar?ndan herhangi biri vb. bu yeni deli?e girebilir. Serbest bir ba??n elektronlarla ard???k olarak doldurulmas?, bir deli?in elektronlar?n hareketinin tersi y?nde hareketine e?de?erdir. Bu nedenle, e?er bir elektrik alan?n varl???nda elektronlar alana kar?? hareket ederse, o zaman delikler alan y?n?nde hareket edecektir. Pozitif y?klerin hareket etme ?ekli. Sonu? olarak, bir yar? iletkende iki t?r ak?m ta??y?c?s? vard?r - elektronlar ve delikler ve yar? iletkenin toplam iletkenli?i, elektronik iletkenlik (n-tipi, negatif kelimesinden) ve delik iletkenli?inin (p-tipi, negatif kelimesinden) toplam?d?r. olumlu kelime).

Elektronlar?n ba?l? durumdan serbest duruma ge?i?lerinin yan? s?ra, ba? elektronlar?n?n bo? konumlar?ndan birinde bir iletim elektronunun yakaland??? ters ge?i?ler de vard?r. Bu i?leme elektron deli?i rekombinasyonu denir. Bir denge durumunda, birim zaman ba??na do?rudan ve ters ge?i?lerin say?s?n?n ayn? oldu?u b?yle bir elektron konsantrasyonu (ve e?it bir delik konsantrasyonu) kurulur.

Saf yar? iletkenlerde dikkate al?nan iletim s?recine i?sel iletkenlik denir. ??sel iletkenlik artan s?cakl?kla h?zla artar ve bu, yar? iletkenler ile iletkenli?i artan s?cakl?kla azalan metaller aras?ndaki ?nemli bir farkt?r. T?m yar? iletken malzemeler negatif bir s?cakl?k diren? katsay?s?na sahiptir.

Saf yar? iletkenler esas olarak teorik olarak ilgi duyulan bir konudur. Ba?l?ca yar? iletken ara?t?rmalar?, saf malzemelere yabanc? madde eklemenin etkileriyle ilgilidir. Bu safs?zl?klar olmasayd? ?o?u yar? iletken cihaz var olamazd?.

Germanyum ve silikon gibi saf yar? iletken malzemeler oda s?cakl???nda az say?da elektron deli?i ?ifti i?erir ve bu nedenle ?ok az ak?m iletebilirler. Ala??mlama, saf malzemelerin iletkenli?ini artt?rmak i?in kullan?l?r.

Doping, yar? iletken malzemelere yabanc? maddelerin eklenmesidir. ?ki t?r safs?zl?k kullan?l?r. Birinci tip safs?zl?klar - be? de?erlik - arsenik ve antimon gibi be? de?erlik elektronuna sahip atomlardan olu?ur. ?kinci t?r safs?zl?k - ?? de?erlikli - ?rne?in indiyum ve galyum gibi ?? de?erlik elektronuna sahip atomlardan olu?ur.

Saf bir yar? iletken malzeme arsenik (As) gibi be? de?erlikli bir malzeme ile katk?land???nda, baz? yar? iletken atomlar?n yerini arsenik atomlar? al?r (?ekil 2.2). Arsenik atomu de?erlik elektronlar?ndan d?rd?n? kom?u atomlarla kovalent ba?lara sokar. Be?inci elektronu ?ekirde?e zay?f bir ?ekilde ba?l?d?r ve kolayca serbest kalabilir. Arsenik atomuna verici atom denir ??nk? fazladan elektronunu ba???lar. Katk?l? yar? iletken malzeme, ak?m? s?rd?rmek i?in yeterli say?da don?r atomu ve dolay?s?yla serbest elektronlar? i?erir.

Oda s?cakl???nda ilave serbest elektronlar?n say?s?, elektron-delik ?iftlerinin say?s?n? a?maktad?r. Bu, malzemenin deliklerden daha fazla elektrona sahip oldu?u anlam?na gelir. Bu nedenle elektronlara ?o?unluk ta??y?c?lar? denir. Deliklere az?nl?k ta??y?c?lar? denir. ?o?unluk ta??y?c?lar? negatif y?ke sahip oldu?undan b?yle bir malzemeye n-tipi yar? iletken denir.

Bir yar? iletken malzeme, indiyum (In) atomlar? gibi ?? de?erlikli atomlarla katk?land???nda, bu atomlar ?? de?erlik elektronunu ?? kom?u atom aras?na yerle?tirecektir (?ekil 2.3). Bu kovalent ba?da bir delik yaratacakt?r.

Ek deliklerin varl???, elektronlar?n bir kovalent ba?dan di?erine kolayca kaymas?na olanak tan?yacakt?r. Delikler kolayca elektronlar? kabul etti?inden, yar? iletkene ek delikler a?an atomlara al?c? atomlar ad? verilir.

Normal ko?ullar alt?nda b?yle bir malzemedeki deliklerin say?s? elektron say?s?n? ?nemli ?l??de a??yor. Bu nedenle delikler ?o?unluk ta??y?c?lar?, elektronlar ise az?nl?k ta??y?c?lar?d?r. ?o?unluk ta??y?c?lar? pozitif y?ke sahip oldu?undan, malzemeye p-tipi yar? iletken ad? verilir.

N ve p tipi yar? iletken malzemeler, saf yar? iletkenlere g?re ?nemli ?l??de daha y?ksek iletkenli?e sahiptir. Bu iletkenlik yabanc? maddelerin miktar? de?i?tirilerek art?r?labilir veya azalt?labilir. Bir yar? iletken malzeme ne kadar a??r katk?l? olursa, elektrik direnci o kadar d???k olur.

Farkl? iletkenlik t?rlerine sahip iki yar? iletkenin temas?na p-n ba?lant?s? denir ve ?ok ?nemli bir ?zelli?i vard?r - direnci ak?m?n y?n?ne ba?l?d?r. B?yle bir temas?n iki yar? iletkenin birbirine bast?r?lmas?yla sa?lanamayaca??n? unutmay?n. Bir yar? iletken levhada farkl? iletkenlik t?rlerine sahip b?lgeler olu?turularak bir p-n ba?lant?s? olu?turulur. P-n ba?lant?lar?n? elde etme y?ntemleri a?a??da a??klanmaktad?r.

B?ylece, tek kristalli bir yar? iletkenin bir par?as?nda, farkl? iletkenli?e sahip iki katman aras?ndaki s?n?rda bir p-n ba?lant?s? olu?ur. Y?k ta??y?c?lar?n konsantrasyonlar?nda ?nemli bir fark vard?r. N-b?lgesindeki elektron konsantrasyonu, p-b?lgesindeki konsantrasyondan bir?ok kez daha fazlad?r. Sonu? olarak elektronlar d???k konsantrasyonlar?n?n oldu?u b?lgeye (p-b?lgesine) yay?l?r. Burada deliklerle yeniden birle?irler ve bu ?ekilde iyonize al?c? atomlar?n uzaysal negatif y?k?n? olu?tururlar, bu da deliklerin pozitif y?k?yle telafi edilmez.

Ayn? zamanda deliklerin n-b?lgesine yay?lmas? meydana gelir. Burada, don?r iyonlar?n?n elektron y?k? taraf?ndan telafi edilmeyen uzaysal pozitif y?k? yarat?l?r. B?ylece, s?n?rda ana ak?m ta??y?c?lar? t?kenen ?ift katmanl? bir uzay y?k? olu?turulur (?ekil 2.4). Bu katmanda elektronlar?n ve deliklerin bir b?lgeden di?erine daha fazla ge?i?ini ?nleyen bir kontak elektrik alan? Ek ortaya ??kar.

Temas alan? belirli bir seviyede denge durumunu korur. Ancak bu durumda bile, ?s?n?n etkisi alt?nda, elektronlar?n ve deliklerin k???k bir k?sm?, uzay y?klerinin neden oldu?u potansiyel bariyerden ge?meye devam ederek bir dif?zyon ak?m? yaratacakt?r. Bununla birlikte, ayn? zamanda, temas alan?n?n etkisi alt?nda, p ve n b?lgelerinin (elektronlar ve delikler) az?nl?k y?k ta??y?c?lar? k???k bir iletim ak?m? olu?turur. Denge durumunda bu ak?mlar birbirini iptal eder.

P-n ba?lant?s?na harici bir ak?m kayna?? ba?lan?rsa, ?ekil 1'de g?sterilen voltaj. 2.5 ters polarite, Eк temas alan?yla ayn? y?nde ?ak??an bir d?? alan?n (E) ortaya ??kmas?na yol a?acakt?r. Sonu? olarak, ?ift katman?n geni?li?i artacak ve ?o?unluk ta??y?c?lar? nedeniyle neredeyse hi? ak?m olmayacakt?r. Az?nl?k ta??y?c?lar? (ters ak?m Irev) nedeniyle devrede yaln?zca k???k bir ak?m m?mk?nd?r.

Do?rudan polarite voltaj? a??ld???nda, d?? alan?n y?n? temas alan?n?n y?n?n?n tersidir (?ekil 2.6). ?ift katman?n geni?li?i azalacak ve devrede b?y?k bir ileri ak?m Ipr ortaya ??kacakt?r. B?ylece, p-n ba?lant?s? belirgin tek y?nl? iletkenli?e sahiptir. Bu, ak?m-gerilim karakteristi?i ile ifade edilir (?ekil 2.7).

Devam?
--SAYFA SONU--

Bir p-n ba?lant?s?na ileri voltaj uyguland???nda, artan voltajla birlikte ak?m h?zla artar. P-n ba?lant?s?na ters voltaj uyguland???nda, ak?m ?ok k???kt?r, h?zl? bir ?ekilde doygunlu?a ula??r ve Urev ters voltaj?n?n belirli bir s?n?r de?erine kadar de?i?mez, ard?ndan keskin bir ?ekilde artar. Bu, p-n ba?lant?s?n?n bozuldu?u ve yok edildi?i s?zde ar?za voltaj?d?r. ?ekil 2.7'de ters ak?m?n ?l?e?inin, ileri ak?m?n ?l?e?inden bin kat daha k???k oldu?una dikkat edilmelidir.

2.2. Yar? iletken diyotlar

Pn ba?lant?s?, alternatif ak?m? d?zeltmek ve elektrik sinyallerinin di?er do?rusal olmayan d?n???mleri i?in kullan?lan yar? iletken diyotlar?n temelidir.

Diyot, yaln?zca harici voltaj?n b?y?kl??? (Volt cinsinden) potansiyel bariyerden (eV cinsinden) b?y?k oldu?unda ileri y?nde ak?m iletir. Bir germanyum diyot i?in minimum harici voltaj 0,3 V ve silikon diyot i?in 0,7 V'tur.

Diyot ak?m? iletmeye ba?lad???nda, ?zerinde bir voltaj d????? belirir. Bu voltaj d????? potansiyel bariyere e?ittir ve ileri voltaj d????? olarak adland?r?l?r.

T?m diyotlar?n ters ak?m? d???kt?r. Germanyum diyotlarda mikroamper cinsinden, silikon diyotlarda ise nanoamper cinsinden ?l??l?r. Bir germanyum diyotun ters ak?m? daha y?ksektir ??nk? s?cakl??a daha duyarl?d?r. Germanyum diyotlar?n bu dezavantaj?, d???k potansiyel bariyeri ile telafi edilir.

Hem germanyum hem de silikon diyotlar a??r? ?s? veya y?ksek ters voltajdan zarar g?rebilir. ?reticiler, diyot boyunca g?venli bir ?ekilde akabilecek maksimum ileri ak?m?n yan? s?ra maksimum ters voltaj? (tepe ters voltaj?) da belirtir. Tepe ters voltaj? a??l?rsa, diyottan b?y?k bir ters ak?m akacak, a??r? ?s? yaratacak ve ar?zalanmas?na neden olacakt?r.

Oda s?cakl???nda ters ak?m k???kt?r. S?cakl?k artt?k?a ters ak?m artarak diyotun ?al??mas?n? bozar. Germanyum diyotlarda ters ak?m, silikon diyotlara g?re daha y?ksektir ve s?cakl??a daha fazla ba??ml?d?r; s?cakl?ktaki yakla??k 10°C'lik art??lar iki kat?na ??kar.

Bir diyotun ?ematik sembol? ?ekil 2.8'de g?sterilmektedir; p k?sm? bir okla ve n k?sm? ise bir ?izgiyle temsil edilmektedir. Do?ru ak?m p k?sm?ndan n k?sm?na (ok boyunca) akar. N k?sm?na katot, p k?sm?na ise anot denir.

?? tip pn ba?lant? noktas? vard?r: farkl? teknolojiler kullan?larak ?retilen b?y?t?lm?? ba?lant? noktalar?, kayna?m?? ba?lant? noktalar? ve dif?zyon ba?lant? noktalar?. Bu ge?i?lerin her birinin ?retim y?ntemleri farkl?d?r.

Ba?lant? b?y?me y?ntemi (en eskisi) ?u ?ekildedir: saf yar? iletken malzeme ve p tipi yabanc? maddeler bir kuvars kaba yerle?tirilir ve eriyene kadar ?s?t?l?r. Erimi? kar???m?n i?ine tohum ad? verilen k???k bir yar? iletken kristal yerle?tirilir. Tohum kristali yava??a d?ner ve eriyikten o kadar yava? ?ekilir ki erimi? kar???m?n bir tabakas?n?n ?zerinde b?y?mesi i?in zaman olur. Tohum kristali ?zerinde b?y?yen erimi? kar???m so?ur ve kat?la??r. Tohumla ayn? kristal yap?ya sahiptir. ?ekildikten sonra tohum d?n???ml? olarak n ve p tipi safs?zl?klarla katk?lan?r. Bu, b?y?t?len kristalde n ve p tipi katmanlar olu?turur. B?ylece b?y?m?? kristal bir?ok p-n katman?ndan olu?ur.

Kayna?m?? p-n ba?lant?lar? olu?turma y?ntemi son derece basittir. ?ndiyum gibi ?? de?erlikli malzemeden k???k bir boncuk, n tipi bir yar? iletken ?ip ?zerine yerle?tirilir. Boncuk ve kristal, boncu?un kendisi eriyene ve yar? iletken kristali k?smen eritene kadar ?s?t?l?r. Birle?tikleri b?lgede p tipi malzeme olu?ur. So?uduktan sonra malzeme yeniden kristalle?ir ve kat? bir p-n ba?lant?s? olu?ur.

?u anda, p-n ba?lant?lar?n?n ?retilmesi i?in dif?zyon y?ntemi en s?k kullan?lmaktad?r. Yar?kl? maske, substrat ad? verilen ince bir p veya n tipi yar? iletken dilimi ?zerine yerle?tirilir. Bundan sonra substrat bir f?r?na yerle?tirilir ve gaz halindeki yabanc? maddelerle temas eder. Y?ksek s?cakl?klarda yabanc? madde atomlar? alt tabakaya n?fuz eder. Penetrasyon derinli?i maruz kalma s?resi ve s?cakl?k ile kontrol edilir.

P-n ba?lant?s? olu?turulduktan sonra diyotun ?evresel etkilerden ve mekanik hasarlardan korunacak bir muhafazaya yerle?tirilmesi gerekir. Muhafaza ayr?ca diyotu devreye ba?lama yetene?ini de sa?lamal?d?r. Muhafaza tipi diyotun amac?na g?re belirlenir (?ekil 2.9). E?er diyottan b?y?k bir ak?m ge?mesi gerekiyorsa, muhafaza p-n ba?lant? noktas?n? a??r? ?s?nmadan koruyacak ?ekilde tasarlanmal?d?r.

Diyot, bir ohmmetre kullan?larak ileri ve geri diren? ?l??lerek kontrol edilebilir. Bu diren?lerin de?eri, diyotun bir y?nde ak?m ge?irme ve di?er y?nde ak?m ge?irmeme yetene?ini karakterize eder.

Bir germanyum diyotun ileri direnci yakla??k 100 Ohm'dur ve ters direnci 100.000 Ohm'u a?ar. Silikon diyotlar?n ileri ve geri diren?leri germanyum diyotlara g?re daha y?ksektir. Diyotun bir ohmmetre ile test edilmesi, d???k ileri diren? ve y?ksek ters diren? g?stermelidir.

Ohmmetrenin pozitif terminali diyotun anotuna ve negatif terminali katoda ba?lan?rsa diyot ileri y?nde kutuplan?r. Bu durumda ak?m diyottan akar ve ohmmetre d???k diren? g?sterir. Ohmmetre u?lar? de?i?tirilirse diyot ters kutuplan?r. ??inden k???k bir ak?m akacak ve ohmmetre y?ksek diren? g?sterecektir.

Diyotun ileri ve geri direnci d???kse k?sa devre olmas? muhtemeldir. Diyot hem ileri hem de geri y?nde y?ksek dirence sahipse, muhtemelen a??k devredir.

Bir diyota uygulanan y?ksek ters voltaj, diyotun a??r? ?s?nmas?na ve ar?zalanmas?na neden olacak y?ksek bir ters ak?m olu?turabilir. Ar?zan?n meydana geldi?i ters gerilime ar?za gerilimi veya maksimum ters gerilim denir. Zener diyot ad? verilen ?zel diyotlar, zener diyotun ar?za voltaj?ndan daha y?ksek voltajlarda ?al??acak ?ekilde tasarlanm??t?r. Bu alana stabilizasyon alan? denir.

Ters voltaj, zener diyotun bozulmas?na neden olacak kadar y?ksek oldu?unda, i?inden y?ksek bir ters ak?m akar. Ar?za meydana gelmeden ?nce ters ak?m k???kt?r. Ar?za meydana geldikten sonra ters ak?m keskin bir ?ekilde artar. Bunun nedeni, ters voltaj artt?k?a zener diyotunun direncinin azalmas?d?r.

Bir zener diyotun ar?za voltaj?, diyotun direnci ile belirlenir ve bu da ?retiminde kullan?lan doping tekni?ine ba?l?d?r. Nominal ar?za voltaj?, stabilizasyon ak?m?ndaki ters voltajd?r. Stabilizasyon ak?m? diyotun maksimum ters ak?m?ndan biraz daha azd?r. Ar?za voltaj? genellikle %1 ila %20 do?rulukla g?sterilir.

Zener diyotun g?c? da??tma yetene?i s?cakl?k artt?k?a azal?r. Bu nedenle zener diyotun harcad??? g?? belirli bir s?cakl?k i?in belirlenir. Da??t?lan g?? miktar? ayn? zamanda kablolar?n uzunlu?una da ba?l?d?r: kablolar ne kadar k?sa olursa diyot taraf?ndan o kadar fazla g?? da??t?l?r. ?retici ayr?ca di?er s?cakl?klardaki g?? kayb?n? belirlemek i?in bir sapma fakt?r? de belirtir. ?rne?in, santigrat derece ba??na 6 miliwatt'l?k bir sapma fakt?r?, diyot taraf?ndan harcanan g?c?n s?cakl?ktaki her derece art?? i?in 6 miliwatt azalmas? anlam?na gelir.

Zener diyot muhafazalar? geleneksel diyotlarla ayn? ?ekle sahiptir:

D???k g??l? zener diyotlar cam veya epoksi re?ine muhafazalarda mevcuttur, y?ksek g??l? olanlar ise vidal? metal muhafazada mevcuttur. Zener diyotun ?ematik tan?m? ?ekil 2.11'de g?sterilmektedir.

Zener diyotlar?n ana parametreleri maksimum stabilizasyon ak?m?, ters ak?m ve ters voltajd?r. Maksimum stabilizasyon ak?m?, ?retici taraf?ndan belirtilen g?? kayb?n? a?madan zener diyottan akabilen maksimum ters ak?md?r. Ters ak?m, ar?za ba?lamadan ?nceki ka?ak ak?md?r. Stabilizasyon voltaj?n?n yakla??k %80'ine e?it olan belirli bir ters voltajda g?sterilir.

Zener diyotlar? voltaj? dengelemek i?in, ?rne?in g?? hatt? voltaj?ndaki de?i?iklikleri veya do?ru ak?mla beslenen diren?li y?kteki de?i?iklikleri telafi etmek i?in kullan?l?r.

?ekil 2.12 tipik bir zener diyot kontrol devresini g?stermektedir. Zener diyot, R direncine seri olarak ba?lan?r. Diren?, b?yle bir ak?m?n zener diyottan ge?mesine neden olur, b?ylece ar?za (stabilizasyon) modunda ?al???r. Giri? DC voltaj?, zener diyotun stabilizasyon voltaj?ndan y?ksek olmal?d?r. Zener diyot ?zerindeki voltaj d?????, zener diyotun stabilizasyon voltaj?na e?ittir. Zener diyotlar stabilizasyon voltaj? ad? verilen belirli bir ar?za voltaj?yla ?retilir. Diren? ?zerindeki voltaj d?????, giri? voltaj? ile stabilizasyon voltaj? aras?ndaki farka e?ittir.

Giri? voltaj? artabilir veya azalabilir. Bu, zener diyottan ge?en ak?mda kar??l?k gelen bir art??a veya azalmaya neden olur. Bir zener diyot stabilizasyon voltaj?nda (ar?za b?lgesinde) ?al??t???nda, giri? voltaj? artt?k?a b?y?k bir ak?m i?inden akabilir. Ancak zener diyotun ?zerindeki voltaj ayn? kalacakt?r. Zener diyot, ak?m artt?k?a direnci azald??? i?in giri? voltaj?ndaki art??? dengeler. Bu, giri? voltaj? de?i?tik?e zener diyotunun ??k?? voltaj?n?n sabit kalmas?n? sa?lar. Giri? voltaj?ndaki bir de?i?iklik yaln?zca seri diren?teki voltaj d?????nde bir de?i?iklik olarak g?r?n?r. Bu diren? ve zener diyot ?zerindeki voltaj d????lerinin toplam? giri? voltaj?na e?ittir. ??k?? voltaj? zener diyottan ??kar?l?r. Zener diyot ve ona seri ba?lanan diren? de?i?tirilerek ??k?? voltaj? art?r?labilir veya azalt?labilir.

Devam?
--SAYFA SONU--

A??klanan devre sabit bir voltaj ?retir. Bir devre tasarlan?rken hem ak?m hem de gerilim dikkate al?nmal?d?r. Harici y?k, direnci ve ??k?? voltaj?yla belirlenen ak?m? t?ketir. Hem y?k ak?m? hem de stabilizasyon ak?m?, zener diyoduna seri ba?l? bir diren? ?zerinden akar. Bu diren?, zener diyottan bir stabilizasyon ak?m? akacak ve ar?za b?lgesinde yer alacak ?ekilde se?ilmelidir.

Diren?li y?k artt?k?a i?inden ge?en ak?m azal?r, bu da y?kteki voltaj d?????n?n artmas?na neden olur. Ancak zener diyot herhangi bir voltaj de?i?imini engeller. Seri ba?l? bir diren?ten ge?en stabilizasyon ak?m? ile y?k ak?m?n?n toplam? sabit kal?r. Bu, seri diren? boyunca sabit bir voltaj d????? sa?lar. Benzer ?ekilde y?kten ge?en ak?m artt?k?a reg?lasyon ak?m? azalarak sabit bir voltaj sa?lan?r. Bu, giri? voltaj? dalgalan?rken devrenin sabit bir ??k?? voltaj?n? korumas?n? sa?lar.

2.3. Trist?rler

Trist?rler elektronik anahtarlama i?in kullan?lan geni? bir yar? iletken cihaz s?n?f?d?r. Bu yar? iletken cihazlar iki durumludur ve ?? veya daha fazla pn ba?lant?s?na sahiptir. Trist?rler, ??k?? voltaj?n?n bir k?sm?n? giri?e uygulayarak ??k?? sinyalinin genli?ini art?rman?za olanak tan?yan dahili pozitif geri besleme ile kapl?d?r.

Trist?rler DC ve AC g?? kontrol?nde yayg?n olarak kullan?lmaktad?r. Y?ke sa?lanan g?c? a??p kapaman?n yan? s?ra, ?rne?in ayd?nlatmay? veya motor devrini kontrol etmek i?in de?erini d?zenlemek i?in kullan?l?rlar.

Trist?rler, dif?zyon veya dif?zyon ala??m? y?ntemi kullan?larak silikondan yap?l?r ve d?n???ml? olarak d?zenlenmi? d?rt p tipi ve n tipi yar? iletken katmandan olu?ur. ?ekil 2.13, 2.14 ve 2.15, s?ras?yla bir trist?r?n basitle?tirilmi? devresini, bunun ak?m-gerilim karakteristi?ini ve ?ematik sembol?n? g?stermektedir.

D?rt katman birbirine biti?ik olup ?? p-n ba?lant?s? olu?turur. En d??taki iki terminal anot ve katottur ve orta katmanlardan birine bir kontrol elektrodu ba?lanabilir. Bu trist?r?n bir kontrol elektrodu yoktur ve a??lmas? ve kapanmas? kendisine uygulanan voltaj?n de?i?tirilmesiyle kontrol edilir. Bu t?r trist?rlere dinist?rler denir.

?ekil 2.13'te g?sterilen trist?re uygulanan voltaj?n polaritesi ile, bunun ana k?sm? kapal? p-n ba?lant?s? 2'de olacak, 1 ve 3 numaral? ge?i?ler ise a??k olacakt?r. Bu durumda p1 katman?ndan p2 katman?na hareket eden delikler, n1 katman?ndaki elektronlarla k?smen yeniden birle?ir. Bunlar?n p2 katman?ndaki telafi edilmemi? y?kleri, n2 katman?ndan elektronlar?n ikincil bir kar?? enjeksiyonuna neden olacak ve n2 katman?ndan gelen elektronlar, p2 katman?ndan n1 katman?na ge?erek k?smen p2 katman?ndaki deliklerle yeniden birle?ecek. Bunlar p1 katman?ndan deliklerin ikincil kar?? enjeksiyonuna neden olacaklard?r. Bu olaylar ??? s?recinin geli?mesi i?in gerekli ko?ullar? yaratacakt?r. Bununla birlikte, ??? s?reci yaln?zca yeterince b?y?k bir d?? voltaj (Uper) ile ba?layacakt?r. Bu durumda trist?r, ak?m-gerilim karakteristi?inin A noktas?ndan BC b?l?m?ne hareket edecek (?ekil 2.14) ve i?inden ge?en ak?m keskin bir ?ekilde artacakt?r. Bu durumda, ba?lant?2'deki y?klerin bollu?u nedeniyle, ?zerindeki voltaj ?nemli ?l??de d??ecek (yakla??k 1 V'a) ve bu ge?i?te a???a ??kan enerji, cihaz?n yap?s?nda geri d?n??? olmayan s?re?lerin geli?mesi i?in yeterli olmayacakt?r.

Trist?rden ge?en ak?m b?y?k ?l??de belirli bir Isp de?erine (tutma ak?m?) d???r?l?rse, trist?r kapanacak ve d???k iletkenli?e sahip bir duruma ge?ecektir (?ekil 2.14'teki OA b?l?m?). Trist?re ters polariteli bir voltaj uygulan?rsa, ak?m-voltaj karakteristi?i yar? iletken diyotunkiyle ayn? olacakt?r (?ekil 2.14'teki OD b?l?m?).

G?z ?n?nde bulundurulan kontrols?z trist?r?n ?nemli bir dezavantaj? vard?r: a??lmas? ve kapanmas? yaln?zca harici voltaj ve ak?mdaki b?y?k de?i?ikliklerle m?mk?nd?r.

?ok daha s?kl?kla kontrol elektrotuna sahip trist?rler kullan?l?r (?ekil 2.16).

3. Elektrik yal?t?m malzemeleri

3.1. Dielektriklerin temel tan?mlar? ve s?n?fland?r?lmas?

Elektrik yal?t?m malzemeleri veya dielektrikler, farkl? elektrik potansiyellerine sahip elektrikli ekipman?n elemanlar?n? veya par?alar?n? yal?tmak i?in kullan?lan maddelerdir. ?letken malzemelerle kar??la?t?r?ld???nda dielektrikler ?nemli ?l??de daha y?ksek elektrik direncine sahiptir. Dielektriklerin karakteristik bir ?zelli?i, i?lerinde g??l? elektrik alanlar? yaratma ve elektrik enerjisini biriktirme yetene?idir. Dielektriklerin bu ?zelli?i elektrik kapasit?rlerinde ve di?er cihazlarda kullan?l?r.

Toplanma durumlar?na g?re dielektrikler gaz, s?v? ve kat? olarak ayr?l?r. Kat? dielektrik grubu (y?ksek polimerler, plastikler, seramikler vb.) ?zellikle b?y?kt?r.

Kimyasal bile?imlerine g?re dielektrikler organik ve inorganik olarak ikiye ayr?l?r. T?m organik dielektriklerin molek?llerindeki ana element karbondur. ?norganik dielektrikler karbon i?ermez. ?norganik dielektrikler (mika, seramik vb.) en y?ksek ?s? direncine sahiptir.

?retim y?ntemine g?re dielektrikler do?al (do?al) ve sentetik olarak ikiye ayr?l?r. En ?ok say?da sentetik yal?t?m malzemeleri grubudur.

B?y?k bir kat? dielektrik grubu genellikle bu malzemelerin bile?imine, yap?s?na ve teknolojik ?zelliklerine ba?l? olarak ?ok say?da alt gruba ayr?l?r. B?ylece seramik dielektrikler, mumsu, film, mineral vb.

T?m dielektrikler, az da olsa elektriksel iletkenlik g?sterirler. ?letkenlerden farkl? olarak dielektrikler, emme ak?m?ndaki azalma nedeniyle zamanla ak?mda bir de?i?iklik g?sterir. Belirli bir andan itibaren, do?ru ak?m?n etkisi alt?nda, dielektrikte yaln?zca iletim ak?m? olu?ur. ?kincisinin de?eri dielektrik iletkenli?ini belirler.

Elektrik alan kuvveti dielektrik dayan?m s?n?r?n? a?t???nda ar?za meydana gelir. Ar?za, bir dielektrikin yok edilmesi s?recidir, bunun sonucunda dielektrik, ar?za noktas?nda elektriksel yal?t?m ?zelliklerini kaybeder.

Dielektrik maddenin bozulmas?n?n meydana geldi?i voltaj de?erine, k?r?lma gerilimi Upr ad? verilir ve elektrik alan kuvvetinin kar??l?k gelen de?eri, dielektrik kuvveti Epr olarak adland?r?l?r.

Kat? dielektriklerin par?alanmas? ya tamamen elektriksel bir i?lemdir (elektriksel bozulma ?ekli) ya da termal bir i?lemdir (termal bozulma ?ekli). Elektriksel bozulma, kat? dielektriklerdeki elektron ak?m?nda ??? gibi bir art??a neden olan olaylara dayanmaktad?r.

Kat? dielektriklerin elektriksel bozulmas?n?n karakteristik belirtileri ?unlard?r:

dielektrik dayan?m?n?n uygulanan voltaj?n s?cakl???na ve s?resine ba??ms?zl??? veya ?ok zay?f ba??ml?l???;

kat? bir dielektrikin d?zg?n bir alandaki elektriksel g?c?, dielektrik kal?nl???na ba?l? de?ildir (10?/>- 10?/>cm kal?nl??a kadar);

kat? dielektriklerin elektriksel mukavemeti nispeten dar s?n?rlar i?erisindedir: 10/>–10/>V/cm; ve termal bozulma bi?iminden daha b?y?kt?r;

ar?zadan ?nce kat? bir dielektrikteki ak?m katlanarak artar ve ar?za meydana gelmeden hemen ?nce ak?mda ani bir art?? g?zlenir;

d?zg?n olmayan bir alan?n varl???nda, alan kuvvetinin en y?ksek oldu?u yerde (kenar etkisi) elektriksel bozulma meydana gelir.

Kat? dielektriklerin artan iletkenli?i ve b?y?k dielektrik kay?plar? ile birlikte dielektrik yabanc? ?s? kaynaklar? taraf?ndan ?s?t?ld???nda veya ?s?n?n zay?f ?ekilde uzakla?t?r?lmas?yla termal bozulma meydana gelir. Bile?imin heterojenli?i nedeniyle dielektrik hacminin ayr? par?alar? iletkenli?i artt?rm??t?r. Dielektrik malzemenin t?m kal?nl??? boyunca ge?en ince kanallard?r. Artan ak?m yo?unlu?u nedeniyle bu kanallardan birinde ?nemli miktarda ?s? olu?acakt?r. Bu, dielektrikteki bu b?l?m?n direncindeki keskin bir d???? nedeniyle ak?mda daha da b?y?k bir art??a yol a?acakt?r. Is? biriktirme s?reci, zay?flam?? alan boyunca malzemenin termal tahribat? (erime, karb?rizasyon) t?m kal?nl??? boyunca meydana gelene kadar devam edecektir.

Kat? dielektriklerin termal bozulmas?n?n karakteristik i?aretleri ?unlard?r:

dielektrikten ?evreye en k?t? ?s? transferinin oldu?u yerde ar?za g?zlenir;

ortam s?cakl???n?n artmas?yla dielektrikin ar?za voltaj? azal?r;

ar?za voltaj?, uygulanan voltaj?n s?resi artt?k?a azal?r;

dielektrik kal?nl???n artmas?yla elektriksel dayan?m azal?r;

kat? bir dielektrikin elektriksel g?c?, uygulanan alternatif voltaj?n frekans? artt?k?a azal?r.

Kat? dielektriklerin par?alanmas? s?ras?nda, belirli bir s?cakl??a kadar elektriksel bir ar?zan?n meydana geldi?i durumlar s?kl?kla g?zlenir ve daha sonra dielektrikin ilave ?s?nmas? nedeniyle dielektrikin termal par?alanma s?reci meydana gelir.

3.2. Elektrik yal?t?m malzemelerinin ?zellikleri

Devam?
--SAYFA SONU--

S?v? ve yar? s?v? dielektrikler– bunlar aras?nda mineral ya?lar (transformat?r, kondansat?r vb.), bitkisel ya?lar (hint) ve sentetik s?v?lar (Sovol, Sovtol, PES-D vb.), vazelin bulunur.

Mineral ya?lar petrol?n dam?t?lmas?n?n ?r?nleridir. Baz? mineral elektrik yal?t?m ya?lar? t?rleri, baz?lar?n?n (kondansat?r, kablo) daha iyi temizlenmesi nedeniyle viskozite ve elektriksel ?zelliklerin d?zeyi a??s?ndan birbirinden farkl?l?k g?sterir. Ya?lar?n geri kalan ?zellikleri hemen hemen ayn? seviyededir.

Hint ya??, hint fasulyesi bitkisinin tohumlar?ndan elde edilir.

Sovol ve Sovtol yan?c? olmayan sentetik s?v?lard?r. Sovol, kristalli bir maddenin - bifenilin klorlanmas?yla elde edilir.

Sovol ?effaf viskoz bir s?v?d?r. Sovol zehirlidir ve mukoza zarlar?n? tahri? eder, bu nedenle onunla ?al??mak g?venlik d?zenlemelerine uyulmas?n? gerektirir. Sovtol, sovol ve triklorobenzenin bir kar???m?d?r ve bunun sonucunda ?nemli ?l??de daha d???k bir viskoziteye sahiptir. Sovol ve Sovtol, end?striyel frekanstaki do?ru ak?m ve alternatif ak?m kurulumlar? i?in ka??t kapasit?rlerin emprenye edilmesinde kullan?l?r.

PES-D s?v? organosilikon bir dielektriktir ve art?r?lm?? ?s? direnci ve donma direncine sahiptir. Organosilikon s?v?lar? toksik de?ildir ve a??nd?r?c? de?ildir.

Vazelin yar? s?v? bir k?tledir. Ka??t kapasit?rlerin emprenye edilmesinde kullan?l?r.

Y?ksek polimerli organik dielektrikler orijinal maddenin (monomer) onlarca, y?zbinlerce molek?l?n?n olu?turdu?u molek?llerden olu?ur. Polimerler do?al (do?al kau?uk, amber vb.) ve sentetik olabilir. Y?ksek polimer malzemelerin karakteristik ?zelli?i y?ksek dielektrik ?zellikleridir.

Mumsu dielektrikler: parafin, ceresin ve di?erleri, a??k?a tan?mlanm?? bir erime noktas?na sahip, ?ok kristalli bir yap?ya sahip maddelerdir.

Elektrikli plastikler– plastikler (plastikler), herhangi bir ba?lay?c? madde (re?ineler, polimerler), dolgu maddeleri, plastikle?tirici ve stabilize edici maddeler ve boyalardan olu?an kompozit malzemelerdir.

Is? ile ilgili olarak, termoset ve termoplastik plastikler ay?rt edilir. ?lki, s?cak presleme veya daha sonraki ?s?tma i?lemi s?ras?nda demlenebilir ve ??z?nmez hale gelir. Termoplastik plastikler (termoplastikler), presleme i?lemi s?ras?nda ?s?t?ld?ktan sonra daha sonraki ?s?tma s?ras?nda yumu?ayabilir.

Elektrik yal?t?m ka??tlar? ve kartonlar? kimyasal olarak i?lenmi? bitki liflerinden elde edilen lifli malzemeleri belirtir: ah?ap ve pamuk.

Havada kullan?ma y?nelik elektrik kartonlar?, ya?da kullan?ma y?nelik kartonlara g?re daha yo?un bir yap?ya sahiptir.

Elyaf, bir ?inko klor?r ??zeltisi ile ?nceden i?lenmi? ka??t tabakalar?n?n preslenmesiyle elde edilen monolitik bir malzemedir. Fiber her t?rl? mekanik i?leme ve damgalamaya uygundur. Sac elyaf, bo?luklar?n?n s?cak suda yumu?at?lmas?ndan sonra olu?turulabilir.

Lamine elektrik yal?t?m plastikleri– bunlara getinaks, textolite ve fiberglas dahildir. Bu malzemeler, bakalit (resol) veya silikon re?inelerinin ba?lay?c? olarak kullan?ld???, demlenebilir ve ??z?nmez bir duruma aktar?ld??? katmanl? plastiklerdir.

Katmanl? elektrik yal?t?m malzemelerinde dolgu maddesi olarak ?zel tipte emprenye ka??d? (getinax), pamuklu kuma?lar (textolite) ve alkali i?ermeyen cam kuma?lar (fiberglas tekstil) kullan?l?r.

Elektrik yal?t?m bile?iklerinin (bile?iklerin) d?k?lmesi ve emprenye edilmesi. Bile?ikler, kullan?ld?klar? anda s?v? olan, daha sonra sertle?en ve son (?al??ma) durumunda kat? maddeler haline gelen elektriksel yal?t?m bile?imleridir.

Bile?ikler ama?lar?na g?re emprenye edici ve dolgu bile?ikleri olarak ikiye ayr?l?r. Birincisi, elektrikli makinelerin ve cihazlar?n sarg?lar?n?n emprenye edilmesi i?in kullan?l?r, ikincisi ise kablo ba?lant?lar?ndaki ve ayr?ca elektrikli cihazlar?n ve cihazlar?n (transformat?rler, bobinler vb.) mahfazalar?ndaki bo?luklar?n doldurulmas? i?in kullan?l?r.

Bile?ikler k?rlendikten sonra yumu?amayan termoset veya daha sonra ?s?t?ld???nda yumu?ayan termoplastik olabilir. Termoplastikler, epoksi, polyester ve di?er baz? re?inelere dayal? bile?ikleri i?erir. Termoplastikler aras?nda bit?m, mumsu dielektrikler ve termoplastik polimerler (polistiren, poliizob?tilen vb.) bazl? bile?ikler bulunur.

Bit?m bazl? bile?ikler, suya kar?? y?ksek direnci ve iyi elektriksel ?zellikleri olan, en ucuz ve kimyasal olarak inert maddeler olarak yayg?n ?ekilde kullan?lmaktad?r.

Elektrik izolasyon vernikleri ve emayeleri.

Vernikler, film olu?turucu maddelerin ??zeltileridir: re?ineler, bit?m, kurutma ya?lar? (keten tohumu, tung), sel?loz eterler veya bu malzemelerin organik ??z?c?ler i?indeki bile?imleri. Verni?in kuruma i?lemi s?ras?nda solventler buharla??r ve vernik baz?nda fiziksel ve kimyasal i?lemler meydana gelerek bir vernik filmi olu?umuna yol a?ar.

Emprenye vernikleri, elektrikli makine ve cihazlar?n sarg?lar?n?, d?n??lerini sa?lamla?t?rmak, sarg?lar?n ?s?l iletkenli?ini artt?rmak ve nem direncini artt?rmak amac?yla emprenye etmek i?in kullan?l?r. Kaplama vernikleri kullan?larak, sarg?lar?n veya plastik ve di?er yal?t?m par?alar?n?n y?zeyinde koruyucu neme dayan?kl?, ya?a dayan?kl? ve di?er kaplamalar olu?turulur. Yap??kan vernikler, mika tabakalar?n?n birbirine veya ka??t ve kuma?lara (mikanitler, mikalentler) yap??t?r?lmas?n?n yan? s?ra film malzemelerinin ka??da, kartona, kuma?lara ve di?er ama?lara yap??t?r?lmas? i?in tasarlanm??t?r.

Emayeler, i?ine pigmentler kat?lm?? verniklerdir - inorganik dolgu maddeleri (?inko oksit, titanyum dioksit, k?rm?z? kur?un). Emaye filmlerin sertli?ini, mekanik mukavemetini, nem direncini, ark direncini ve di?er ?zelliklerini artt?rmak i?in pigment maddeleri eklenir. Emayeler kaplama malzemeleridir.

Kurutma y?ntemine g?re vernikler ve emayeler s?cak (f?r?n) ve so?uk (hava) kurutma aras?nda ayr?l?r. ?lkinin sertle?mesi i?in 80 – 180°C gerekirken ikincisi oda s?cakl???nda kurur.

Elektrik izolasyonlu vernikli kuma?lar (vernikli kuma?lar) vernik veya bir ?e?it s?v? elektrik yal?t?m bile?imi ile emprenye edilmi? kuma?tan olu?an esnek malzemelerdir. Sertle?tikten sonra vernik veya di?er emprenye edici bile?im, vernikli kuma?lara elektriksel yal?t?m ?zellikleri sa?layan esnek bir film olu?turur.

Kuma? taban?na ba?l? olarak vernikli kuma?lar pamuklu, ipek, naylon ve cam (cam lake kuma?lar) olarak ayr?l?r. Vernikli kuma?lar i?in emprenye bile?imleri olarak ya?, ya?-bit?m ve polyester kullan?l?r. Escapon veya silikon verniklerin yan? s?ra silikon kau?uk lateks veya floroplastik s?spansiyon ??zeltileri.

Yap??kanl??? artt?r?lm?? ?s?yla sertle?en bile?iklerle emprenye edilmi? yap??kan fiberglas ve kau?uk-cam kuma?lar, bu malzemelerden yap?lan yal?t?m?n sa?laml???n? sa?lar.

Vernikli kuma?lar?n ana uygulama alanlar? ?unlard?r: elektrikli makineler, cihazlar ve al?ak gerilim cihazlar?. Lake kuma?lar esnek d?n?? ve oluk yal?t?m?n?n yan? s?ra ?e?itli elektrik yal?t?m contalar? i?in kullan?l?r.

Sarg?lar?n ?n k?s?mlar?n? ve d?zensiz ?ekilli di?er ak?m ta??yan elemanlar? yal?tmak i?in, vernikli kuma??n taban?na g?re 45 ° a??yla kesilmi? vernikli bantlar kullan?l?r.

Film elektrik yal?t?m malzemeleri Renksiz veya renkli, ince (10 ila 200 mikron aras?) esnek filmlerdir.

Elektrikli makinelerde oluk yal?t?m? i?in film malzemelerinin kullan?lmas?, yal?t?m?n kal?nl???n?n azalt?lmas?n? m?mk?n k?lar. Film elektrik yal?t?m malzemeleri esas olarak sentetik y?ksek molek?ler dielektriklerden (lavsan, floroplastik-4 vb.) ?retilir.

Elektrik yal?t?ml? mika. Do?al mika a??rl?kl? olarak elektrik yal?t?m? i?in kullan?l?r. Sentetik mikalardan florflogopit kullan?l?r.

Mikalar karakteristik tabaka yap?s?na sahip maddelerdir. Bu, mika kristallerinin 6 ila 45 mikron veya daha fazla ince tabakalara b?l?nmesine olanak tan?r. T?m do?al mikalardan sadece muskovit ve flogopit dielektrik olarak kullan?l?r. Bu mikalar kolayca b?l?n?r ve y?ksek elektriksel ?zelliklere sahiptir.

Elektrik m?hendisli?inde a?a??daki mika t?rleri kullan?lmaktad?r.

Kopar?lm?? mika - keyfi konturlu ince yapraklar. Yapra??n d?? hatlar?na yaz?labilecek dikd?rtgenin alan?na ba?l? olarak kopar?lm?? mika dokuz boyuta b?l?n?r. Yaprak kal?nl???na g?re kopar?lan mikalar d?rt gruba ayr?l?r. Kopar?lm?? mika, yap??t?r?lm?? mika elektrik yal?t?m malzemelerinin (mikanit, mikafolia, mikalente vb.) ?retiminde kullan?l?r.

Kapasit?r mika - mika plakalardan (polbora) damgalama (kesme) yoluyla elde edilen dikd?rtgen yapraklar. Kondansat?r mika, mika kapasit?rlerin ?retiminde ana dielektrik olarak ve ayr?ca koruyucu plakalar olarak kullan?l?r.

Elektrikli vakum cihazlar? i?in mika, belirli deliklerle donat?lm??, ?e?itli ?ekillerde d?z par?alard?r. Bu ?r?nler muskovit mika levhalar?n kesilmesiyle elde edilir. Mika k?s?mlar?n?n kal?nl??? 0,1 – 0,5 mm aral???ndad?r.

Giyotin mika - ?e?itli boyutlarda ve 0,08 - 0,6 mm kal?nl?kta dikd?rtgen plakalar. Bu tip mika ?r?nleri, elektrikli makinelerde ve d???k g??l? cihazlarda ?e?itli tipte elektrik yal?t?m contalar? olarak kullan?lmaktad?r.

Mika bazl? elektrik yal?t?m malzemeleri kopar?lm?? mika ve ba?lay?c? maddelerden yap?lm??; mikanitler, mikafolialar ve mikalentler. Bir t?r re?ine veya vernik kullan?larak birbirine yap??t?r?lm?? mika levhalardan olu?an kompozit malzemelerdir. Yap??t?r?lm?? mika malzemelerin ana uygulama alan?, y?ksek gerilim elektrik makinelerinin (yuva, d?n?? vb.) yan? s?ra ?s?ya dayan?kl? al?ak gerilim makinelerinin sarg?lar?n?n yal?t?m?d?r.

Mika ve mika-plastik elektrik yal?t?m malzemeleri– do?al mikan?n geli?tirilmesi ve toplanm?? mika bazl? elektrik yal?t?m malzemelerinin ?retimi s?ras?nda ?e?itli at?klar?n yakla??k %90'? ?retilir. At?klar?n geri d?n??t?r?lmesi, yeni elektrik yal?t?m malzemelerinin (mika ve mika plastikleri) ?retilmesine yol a?t?.

Mika malzemeleri, bir ?e?it ba?lay?c? bile?im (re?ineler, vernikler) ile ?n i?leme tabi tutulmu? mika ka??d? veya kartondan elde edilir.

Mika ka??d? elde etmek i?in temiz k?r?nt? halindeki mika at?klar? 750 – 800°C'de ?s?l i?leme tabi tutulur. Sonu? olarak, ?nemli ?l??de ?i?meye maruz kal?rlar ve k???k par?ac?klara b?l?n?rler. Bunlar? suyla y?kad?ktan sonra mika ka??d? ve kartonun yap?ld??? bir mika s?spansiyonu olu?ur.

Elektroseramik malzemeler belirli oranda al?nan ?e?itli minerallerden olu?an ba?lang?? seramik k?tlelerinin ?s?l i?lem - pi?irilmesi sonucu elde edilen kat? maddelerdir.

Bir?ok elektroseramik malzemenin (porselen, steatit vb.) ana k?sm? do?al kil maddeleridir (killer, kaolinler). Kil malzemelerine ek olarak, elektroseramik k?tlelere kuvars, feldispat (elektroporselen), talk, baryum karbonat veya kalsiyum karbonat (steatit) vb. de eklenir.

??z?m

Kuantum mekani?inin yarat?lmas?ndan ?nce maddelerin iletkenli?i, bir elektron gaz?n?n hareketi dikkate al?narak a??klan?yordu. Bu gaz?n par?ac?klar? - elektronlar - maddenin kristal kafesinin iyonlar?yla ?arp???r. Elektronlar?n bir kristal kafes boyunca hareketini de Boyle elektron dalgalar?n?n yay?lmas? olarak kabul eden kuantum iletkenlik teorisine g?re, kafes d???mleri bir elektron dalgas? i?in engel olamaz. Kat?lar?n iletkenli?ine ili?kin kuantum teorisi bant teorisine dayanmaktad?r. Kat?larda elektronlar yaln?zca belirli enerji de?erlerini al?rlar. Bu de?erlerden her biri bir enerji seviyesiyle temsil edilir. Seviyeler, b?lgeye ait enerji bo?luklar?yla birbirlerinden ayr?lan b?lgelere g?re grupland?r?lm??t?r.

Metallerde b?lgeler ya birbiriyle ?rt???r ya da tamamen elektronlarla dolmaz. Ve bir metalde, bir elektrik alan?n?n etkisi alt?nda, bir elektron bir seviyeden di?erine serbest?e hareket eder. Seviyeden seviyeye ge?menin kolay olmas? elektronun serbest hareketi anlam?na gelir.

Yar? iletkenlerde ve yal?tkanlarda dolu bant serbest enerji aral???ndan ayr?l?r. Elektronlar termal enerji nedeniyle bu bant aral???ndan ge?ebilirler. Bu t?r ge?i?lerin olas?l??? artan s?cakl?kla birlikte artar. Bu nedenle s?cakl?k artt?k?a yar? iletkenlerin ve dielektriklerin iletkenli?i artar - bu onlar?n metallerden en ?nemli fark?d?r.

Kaynak?a

Sindeev Yu.G., Granovsky V.G. Elektrik M?hendisli?i. Pedagojik ve teknik ?niversite ??rencileri i?in ders kitab?. Rostov-na-Donu: “Phoenix”, 1999.

Likha?ev V.L. Elektrik M?hendisli?i. Dizin. Cilt 1./V.L. Likha?ev. – M.: SOLON-Bas?n, 2003.

Zhdanov L.S., Zhdanov G.L. Orta??retim uzman e?itim kurumlar? i?in fizik: Ders kitab?. – 4. bask?, rev. – M.: Bilim. Fiziksel ve matematiksel literat?r?n ana yaz? i?leri ofisi, 1984.

Remizov A.N. Fizik dersi: ?niversiteler i?in ders kitab? / A.N. Remizov, A.Ya. Potapenko. – M.: Bustard, 2002.

Dmitrieva V.F. Fizik: Teknik okullar i?in ders kitab?./Ed. V.L. Prokofiev, - 4. bask?, silindi. – M.: Daha y?ksek. okul, 2001.

Gribov L.A., Prokofieva N.I. Fizi?in Temelleri: Ders Kitab?. – 2. bask?. – M.: Bilim. Fizmatlit, 1995.

Yavorsky B.M., Pinsky A.A. Fizi?in Temelleri: Ders Kitab?. ?ki cilt halinde: T.1. – 3. bask?. yeniden i?lenmi? – M.: Bilim. Fizmatlit, 1981.

Slayt sunumu

Slayt metni: Elektrostatik alandaki iletkenler ve dielektrikler Artem Mezhetsky 10 “B” Ger?ekle?tiren: Belediye e?itim kurumu “Belovo ?ehrinin 30 numaral? ortaokulu” Ba?kan: Popova Irina Aleksandrovna Belovo 2011

Slayt metni: Plan: 1. ?letkenler ve dielektrikler. 2. Elektrostatik alandaki iletkenler. 3. Elektrostatik alandaki dielektrikler. ?ki tip dielektrik. 4. Dielektrik sabiti.

Slayt metni: iletkenlik iletkenlerine g?re maddeler elektrik ak?m?n? ileten maddelerdir serbest y?kler vard?r dielektrikler elektrik ak?m?n? iletmeyen maddelerdir serbest y?kler yoktur

Slayt metni: Metallerin yap?s? + + + + + + + + + - - - - - - - - -

Slayt metni: Elektrostatik alanda metal iletken + + + + + + + + + - - - - - - - - + + + + + Ev. Evn. Evn = Evn. -

Slayt metni: Elektrostatik alandaki metal iletken E harici = E dahili. Toplam=0 ?IKI?: ?letkenin i?inde elektrik alan? yoktur. Bir iletkenin t?m statik y?k? iletkenin y?zeyinde yo?unla?m??t?r.

Slayt metni: Bir dielektrikin yap?s?, bir sofra tuzu NaCl molek?l?n?n yap?s?, elektrik dipol? - e?it b?y?kl?kte ve z?t i?aretli iki nokta y?k?n?n birle?imi. NaCl - - - - - - - - + - + -

Slayt metni: Dielektrik t?rleri Polar Pozitif ve negatif y?klerin da??l?m merkezlerinin ?ak??mad??? molek?llerden olu?ur; sofra tuzu, alkoller, su vb. Polar olmayan Pozitif ve negatif y?klerin da??l?m merkezlerinin ?ak??mad??? molek?llerden olu?ur; su?lamalar ?rt??m?yor. inert gazlar, O2, H2, benzen, polietilen vb.

Slayt metni: Polar bir dielektrikin yap?s? + - + - + - + - + - + -

10 numaral? slayt

Slayt metni: Bir elektrik alan?nda dielektrik + - + + + + + + + - E dahili. E dahili + - + - + - + - E dahili.< Е внеш. ВЫВОД: ДИЭЛЕКТРИК ОСЛАБЛЯЕТ ВНЕШНЕЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

11 numaral? slayt

Slayt metni: Ortam?n dielektrik sabiti - dielektrik E'nin elektriksel ?zelliklerinin karakteristi?i Eo - vakumdaki elektrik alan kuvveti - dielektrikteki elektrik alan kuvveti - ortam?n dielektrik sabiti = Eo E

12 numaral? slayt

Slayt metni: Maddelerin dielektrik sabiti Maddenin ortam?n dielektrik sabiti su 81 kerosen 2,1 ya? 2,5 parafin 2,1 mika 6 cam 7

13 numaral? slayt

Slayt metni: Coulomb Yasas?: Bir nokta y?k?n yaratt??? elektrik alan kuvveti: q1 q2 r 2 q r 2

14 numaral? slayt

Slayt metni: G?rev

15 numaral? slayt

Slayt metni: Sorunu ??zme

16 numaral? slayt

Slayt metni: Sorun ??zme

17 numaral? slayt

Slayt metni: Sorun ??zme

18 numaral? slayt

Slayt metni: Test No. 1: Pozitif y?kl? bir cisim, A, B, C ile temas eden ?? plakaya getiriliyor. B, C plakalar? bir iletkendir ve A bir dielektriktir. B plakas? tamamen ?ekildikten sonra plakalarda hangi y?kler olacakt?r? Cevap se?enekleri

19 numaral? slayt

Slayt metni: No. 2: Y?kl? bir metal top s?rayla iki dielektrik s?v?ya (1< 2). Какой из нижеприведенных графиков наиболее точно отражает зависимость потенциала поля от расстояния, отсчитываемого от центра шара?

20 numaral? slayt

Slayt metni: No. 3: D?z bir kapasit?r?n plakalar? aras?ndaki bo?luk tamamen bir dielektrik ile dolduruldu?unda, kapasit?r?n i?indeki alan kuvveti 9 kat de?i?ir. Kapasit?r?n kapasitans? ka? kez de?i?ti? A) 3 kat artt?. B) 3 kat azal?r. C) 9 kat artt?. D) 9 kat azalt?ld?. E) De?i?medi.

21 numaral? slayt

Slayt metni: No. 4: Kal?n duvarl?, y?ks?z bir metal k?renin merkezine pozitif bir y?k yerle?tirildi. A?a??daki ?ekillerden hangisi elektrostatik alan ?izgilerinin da??l?m d?zenine kar??l?k gelir?

22 numaral? slayt

Slayt metni: No. 5: A?a??daki ?ekillerden hangisi pozitif y?k ve topraklanm?? metal d?zlem i?in alan ?izgilerinin da??l?m?na kar??l?k gelir?

23 numaral? slayt

Slayt metni: Referanslar Kasyanov, V.A. Fizik, 10. s?n?f [Metin]: ortaokullar i?in ders kitab? / V.A. Kasyanov. – LLC “Drofa”, 2004. – 116 s. Kabardin O.F., Orlov V.A., Evenchik E.E., Shamash S.Ya., Pinsky A.A., Kabardina S.I., Dik Yu.I., Nikiforov G.G., Shefer N. .AND. "Fizik. 10. S?n?f”, “Ayd?nlanma”, 2007

24 numaral? slayt

Slayt metni: Her ?ey =)

?letkenler ve dielektrikler

Slaytlar: 8 Kelime: 168 Sesler: 0 Efektler: 0

Maddedeki elektrik alan?. Herhangi bir ortam elektrik alan g?c?n? zay?flat?r. Bir ortam?n elektriksel ?zellikleri, i?indeki y?kl? par?ac?klar?n hareketlili?iyle belirlenir. Maddeler, iletkenler, yar? iletkenler, dielektrikler. Maddeler. Serbest y?kler, bir elektrik alan?n etkisi alt?nda hareket edebilen, ayn? i?arete sahip y?kl? par?ac?klard?r. Ba?l? y?kler, bir elektrik alan?n?n etkisi alt?nda birbirlerinden ba??ms?z olarak hareket edemeyen y?klere benzemez. ?letkenler. ?letkenler, serbest y?klerin hacim boyunca hareket edebildi?i maddelerdir. ?letkenler - metaller, tuz ??zeltileri, asitler, nemli hava, plazma, insan v?cudu. - Explorer.ppt

Elektrik alan?ndaki iletkenler

Slaytlar: 10 Kelime: 282 Sesler: 1 Efektler: 208

Elektrik alan?ndaki iletkenler. Di?er iletkenlerde de elektrik alan? yoktur. Metal bir iletkenin i?indeki elektrik alan?n? d???nelim.... Dielektrikler. Polar olmayan dielektriklerde pozitif ve negatif y?k?n merkezi ?ak???r. Bir elektrik alan?nda herhangi bir dielektrik polar hale gelir. Dipol. Dielektriklerin polarizasyonu. - Elektrik alan?ndaki iletkenler.ppt

Elektrostatik alandaki iletkenler

Slaytlar: 11 Kelime: 347 Sesler: 0 Efektler: 18

Elektrostatik alanda iletkenler ve dielektrikler. Elektrostatik alandaki iletkenler Elektrostatik alandaki dielektrikler. - Metaller; s?v? ??zeltiler ve elektrolitlerin eriyikleri; plazma. ?letkenler ?unlar? i?erir: Elektrostatik alandaki iletkenler. Evnesh. ?? alan d?? alan? zay?flatacakt?r. Evn. Elektrostatik alana yerle?tirilen bir iletkenin i?inde alan yoktur. Homojen metal iletkenlerin elektrostatik ?zellikleri. Dielektrikler. Polar. Polar olmayan. Dielektrikler aras?nda hava, cam, ebonit, mika, porselen ve kuru odun bulunur. Elektrostatik alandaki dielektrikler. - Elektrostatik alandaki iletkenler.ppt

?letkenler ve dielektrikler

Slaytlar: 18 Kelime: 507 Sesler: 0 Efektler: 206

Elektrik alan?. Elektrostatik alanda iletkenler ve dielektrikler. ?letkenler ve dielektrikler. ?letkenli?e g?re maddeler. Son elektron. Metallerin yap?s?. Metal iletken. Elektrostatik alanda metal iletken. Dielektrik yap?. Polar bir dielektrikin yap?s?. Elektrik alan?nda dielektrik. Ortam?n dielektrik sabiti. Coulomb yasas?. Mikrodalga. Mikrodalga. Mikrodalgalar yiyecekleri nas?l ?s?t?r? G??. - ?letkenler ve dielektrikler.ppt

Elektrik alan?ndaki iletkenler Elektrik alan?ndaki dielektrikler;

Slaytlar: 18 Kelime: 624 Sesler: 1 Efektler: 145

Konu: “Elektrik alan?ndaki iletkenler ve dielektrikler.” ?letkenler. Bir iletkenin i?inde ?arj edin. Alan s?perpozisyonu ilkesine g?re iletkenin i?indeki gerilim s?f?rd?r. K?re y?r?t?yor. Rasgele bir A noktas? alal?m. Alanlar?n y?kleri e?ittir. Elektrostatik ind?ksiyon. E? potansiyel y?zeyler. En ?nl? elektrikli bal?klar. Elektrikli Stingray. Y?lan bal???. Dielektrikler. Dielektrikler, serbest elektrik y?k? olmayan malzemelerdir. ?? tip dielektrik vard?r: polar, polar olmayan ve ferroelektrikler. - Elektrik alan?ndaki iletkenler, elektrik alan?ndaki dielektrikler.ppt

Dielektriklerde elektrik alan?

Slaytlar: 31 Kelime: 2090 Sesler: 0 Efektler: 0

Dielektrikler normal ko?ullar alt?nda elektrik ak?m?n? iletmezler. "Dielektrik" terimi Faraday taraf?ndan tan?t?ld?. Herhangi bir madde gibi bir dielektrik de atomlardan ve molek?llerden olu?ur. Dielektrik molek?ller elektriksel olarak n?trd?r. Polarizasyon. Bir dielektrikte alan kuvveti. Alan?n etkisi alt?nda dielektrik polarize olur. Dielektrik i?inde ortaya ??kan alan. Alan. Elektriksel ?nyarg?. D?? alan, serbest elektrik y?klerinden olu?an bir sistem taraf?ndan yarat?l?r. Bir dielektrikteki alan i?in Gauss teoremi. Bir dielektrikteki elektrostatik alan i?in Gauss teoremi. Ferroelektriklerin ?zellikleri b?y?k ?l??de s?cakl??a ba?l?d?r. - Dielektrik.ppt

Dielektriklerin polarizasyonu

Slaytlar: 20 Kelime: 1598 Sesler: 0 Efektler: 0

Dielektriklerin polarizasyonu. Ba??l dielektrik sabiti. Polarizasyon vekt?r?. Polarizasyon mekanizmalar?. Kendili?inden polarizasyon. G?? kutupla?mas?. Elastik polarizasyon t?rleri. ?yonik elastik polarizasyon. Dipol elastik polarizasyon. Termal polarizasyon t?rleri. Dipol termal polarizasyonu. Elektronik termal polarizasyon. Dielektrik sabiti. Ferroelektrikler. Piezoelektrikler. Piezoelektrik etkiler yaln?zca simetri merkezi olmayan kristallerde g?r?l?r. Piroelektrik. Pyroelektrikler kutup ekseni boyunca kendili?inden polarizasyon sergiler. Fotopolarizasyon. -