Elektr maydonidagi o'tkazgichlar Erkin zaryadlar - elektr maydoni ta'sirida harakatlana oladigan bir xil belgidagi zaryadlangan zarralar Bog'langan zaryadlar - elektr maydoni ta'sirida harakat qila olmaydigan atomlar (yoki molekulalar) tarkibiga kiruvchi qarama-qarshi zaryadlar. bir-biridan mustaqil moddalar o'tkazgichlar dielektriklar yarim o'tkazgichlar

Har qanday vosita elektr maydon kuchini zaiflashtiradi

Muhitning elektr xarakteristikalari undagi zaryadlangan zarrachalarning harakatchanligi bilan belgilanadi

Supero'tkazuvchilar: metallar, tuzlar eritmalari, kislotalar, nam havo, plazma, inson tanasi

Bu elektr maydoni ta'sirida harakatlanishi mumkin bo'lgan etarli miqdordagi erkin elektr zaryadlarini o'z ichiga olgan tanadir.

Agar siz zaryadsiz o'tkazgichni elektr maydoniga kiritsangiz, zaryad tashuvchilar harakatlana boshlaydi. Ular shunday taqsimlanadiki, ular yaratgan elektr maydoni tashqi maydonga qarama-qarshi bo'ladi, ya'ni o'tkazgich ichidagi maydon zaiflashadi. O'tkazgichdagi zaryadlarning muvozanat shartlari bajarilgunga qadar zaryadlar qayta taqsimlanadi, ya'ni:

elektr maydoniga kiritilgan neytral o'tkazgich kuchlanish chiziqlarini buzadi. Ular manfiy induktsiya zaryadlari bilan tugaydi va musbat zaryaddan boshlanadi

Zaryadlarning fazoviy ajralish hodisasi elektrostatik induksiya deyiladi. Induktsiyalangan zaryadlarning o'z maydoni o'tkazgich ichidagi tashqi maydonni yuqori aniqlik bilan qoplaydi.

Agar o'tkazgichning ichki bo'shlig'i bo'lsa, u holda bo'shliq ichida maydon bo'lmaydi. Ushbu holat uskunani elektr maydonlaridan himoya qilishni tashkil qilishda qo'llaniladi.

O'tkazgichni tashqi elektrostatik maydonda teng miqdorda mavjud bo'lgan musbat va manfiy zaryadlarni ajratish yo'li bilan elektrlashtirish elektrostatik induksiya hodisasi deb ataladi va qayta taqsimlangan zaryadlarning o'zi induktsiya deb ataladi. Ushbu hodisa zaryadsiz o'tkazgichlarni elektrlashtirish uchun ishlatilishi mumkin.

Zaryadlanmagan o'tkazgich boshqa zaryadlangan o'tkazgich bilan aloqa qilish orqali elektrlashtirilishi mumkin.

O'tkazgichlar yuzasida zaryadlarning taqsimlanishi ularning shakliga bog'liq. Maksimal zaryad zichligi nuqtalarda kuzatiladi va chuqurchalar ichida u minimal darajaga tushiriladi.

Elektr zaryadlarining o'tkazgichning sirt qatlamida to'planish xususiyati elektrostatik usulda sezilarli potentsial farqlarni olish uchun qo'llanilishini topdi. Shaklda. elementar zarrachalarni tezlashtirish uchun ishlatiladigan elektrostatik generatorning diagrammasi ko'rsatilgan.

Katta diametrli sferik o'tkazgich 1 izolyatsiyalovchi ustunda joylashgan 2. Yopiq dielektrik lenta 3 kolonna ichida harakat qiladi, barabanlarni 4. Yuqori voltli generatordan eklektik zaryad uchli o'tkazgichlar tizimi orqali 5 uzatiladi. lenta, lentaning orqa tomonida topraklama plitasi 6. Lentadan zaryadlar nuqtalar tizimi 7 tomonidan chiqariladi va o'tkazuvchi sferaga oqadi. Sferada to'planishi mumkin bo'lgan maksimal zaryad sferik o'tkazgich yuzasidan oqish bilan aniqlanadi. Amalda, 10-15 m sfera diametriga ega bo'lgan shunga o'xshash dizayndagi generatorlar bilan 3-5 million voltlik potentsial farqni olish mumkin. Sfera zaryadini oshirish uchun butun struktura ba'zan siqilgan gaz bilan to'ldirilgan qutiga joylashtiriladi, bu esa ionlanishning intensivligini pasaytiradi.

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

31dan 1

Mavzu bo'yicha taqdimot: Dielektrik

Slayd raqami 1

Slayd tavsifi:

DIELEKTRIKADA ELEKTROSTATIK MAYDON Dielektriklarning turlari va ularning qutblanishi Dielektriklar - deyarli erkin zaryad tashuvchilari bo'lmagan moddalar. Oddiy sharoitlarda dielektriklar elektr tokini o'tkazmaydi. "Dielektriklar" atamasi Faraday tomonidan kiritilgan. Tabiatda ideal dielektriklar mavjud emas, chunki barcha moddalar ma'lum darajada elektr tokini o'tkazadi. Dielektriklar elektr tokini o'tkazgichlar deb ataladigan moddalardan taxminan 15-20 daraja yomon o'tkazadilar. Dielektrik, har qanday modda kabi, atomlar va molekulalardan iborat. Dielektrik molekulalar elektr neytraldir. Molekulaning barcha yadrolarining musbat zaryadi elektronlarning umumiy zaryadiga teng. Molekulani elektr momentiga ega bo'lgan elektr dipol deb hisoblash mumkin, bu erda Q - molekuladagi atom yadrolarining umumiy musbat zaryadi, l - molekuladagi elektronlarning manfiy zaryadlarining "og'irlik markazi" dan tortib olingan vektor. Musbat zaryadlarning "og'irlik markazi" - atom yadrolari. 900igr.net

Slayd № 2

Slayd tavsifi:

Agar tashqi elektr maydoni bo'lmasa, molekulalardagi musbat va manfiy zaryadlarning "og'irlik markazlari" mos keladigan bo'lsa, dielektrik qutbsiz deb ataladi (molekulalardagi atomlar orasidagi kovalent qutbsiz kimyoviy bog'lanish bilan), va, shuning uchun bunday dielektriklarning molekulalarining p elektr momenti nolga teng (misol: N2 , H2, O2, CO2, CH4). Tashqi elektr maydoni ta'sirida qutbsiz molekulalarning zaryadlari qarama-qarshi yo'nalishda siljiydi (musbat - maydon bo'ylab, salbiy - maydonga qarshi) va molekulalar dipol momentiga ega bo'ladi.

Slayd № 3

Slayd tavsifi:

Agar tashqi elektr maydoni bo'lmasa ham, musbat va manfiy zaryadlarning "og'irlik markazlari" mos kelmasa, dielektrik qutbli (molekulalardagi atomlar orasidagi kovalent qutbli kimyoviy bog'lanish bilan) deb ataladi. Bunday dielektriklarning molekulalari doimo dipol momentga ega. Bunday molekulalarga misollar: H2O, NH3, SO2, CO. Tashqi maydon bo'lmaganda, issiqlik harakati tufayli qutbli molekulalarning dipol momentlari fazoda tasodifiy yo'naltiriladi va ularning hosil bo'lgan momenti nolga teng. Agar bunday dielektrik tashqi maydonga joylashtirilsa, u holda bu maydonning kuchlari dipollarni maydon bo'ylab aylantirishga moyil bo'ladi va natijada nolga teng bo'lmagan dipol momenti paydo bo'ladi.

Slayd № 4

Slayd tavsifi:

Dielektrik ion deb ataladi, uning molekulalari ionli (kristalli) tuzilishga ega (masalan: NaCl, KS1, KBr). Ion kristallari turli belgilardagi ionlarning muntazam almashinishi bilan fazoviy panjaralardir. Ushbu kristallarda alohida molekulalarni ajratib bo'lmaydi va kristallar bir-biriga surilgan ikkita ionli pastki panjaralar tizimi sifatida qaralishi mumkin. Ion kristaliga elektr maydoni ta'sir qilganda, kristall panjaraning biroz deformatsiyasi yoki pastki panjaralarning nisbiy siljishi sodir bo'lib, dipol momentlarining paydo bo'lishiga olib keladi.

Slayd raqami 5

Slayd tavsifi:

Har uch guruh dielektriklar tashqi magnit maydonga kiritilganda, dielektrikning polarizatsiyasi - dipollarni yo'naltirish jarayoni yoki tashqi elektr maydoni ta'sirida maydon bo'ylab yo'naltirilgan dipollarning paydo bo'lishi sodir bo'ladi. Natijada, dielektrik molekulalarning nolga teng bo'lmagan umumiy dipol momenti paydo bo'ladi.

Slayd raqami 6

Slayd tavsifi:

Dielektriklarning uch guruhiga ko'ra, qutblanishning uch turi ajralib turadi: elektron yoki deformatsiya, qutbsiz molekulalar bilan dielektrikning polarizatsiyasi. elektron orbitalarning deformatsiyasi tufayli atomlarda induktsiyalangan dipol momentining paydo bo'lishidan iborat; dielektrikning qutbli molekulalar bilan orientatsion yoki dipol polarizatsiyasi, bu molekulalarning mavjud dipol momentlarini maydon bo'ylab yo'naltirishdan iborat. Issiqlik harakati molekulalarning to'liq yo'nalishini oldini oladi, lekin ikkala omilning (elektr maydoni va issiqlik harakati) birgalikdagi ta'siri natijasida maydon bo'ylab molekulalarning dipol momentlarining imtiyozli yo'nalishi yuzaga keladi. Bu yo'nalish kuchliroq bo'ladi, elektr maydon kuchi qanchalik baland bo'lsa va harorat past bo'ladi; dielektriklarning ionli kristall panjaralari bilan ion polarizatsiyasi. musbat ionlarning pastki panjarasini maydon bo'ylab, manfiylar esa maydonga qarshi siljishidan iborat bo'lib, dipol momentlarining paydo bo'lishiga olib keladi.

Slayd raqami 7

Slayd tavsifi:

Polarizatsiya. Dielektrikdagi maydon kuchi Dielektrikning qutblanishi vektor kattaligi - qutblanish bilan tavsiflanadi, dielektrik hajmining birlik dipol momenti bilan belgilanadi: bu erda dielektrikning dipol momenti izotropik dielektriklar va kuchsiz maydonlarda, qutblanish P chiziqli ravishda maydon kuchiga E bog'liq. ae - moddaning dielektrik xossalarini tavsiflovchi dielektrik sezgirligi; ae - o'lchamsiz kattalik va ae har doim > 0 va ko'pchilik dielektriklar uchun (qattiq va suyuq) bir necha birlikdir. - i-molekulaning dipol momenti. Agar dielektrik izotrop bo'lsa va E juda katta bo'lmasa, u holda

Slayd № 8

Slayd tavsifi:

Ikki cheksiz parallel qarama-qarshi zaryadlangan tekisliklar orasidagi bo'shliqni to'ldiradigan va shuning uchun bir xil tashqi elektr maydoni E0da joylashgan bir hil dielektrik plastinka. Maydon ta'sirida dielektrik polarizatsiyalanadi, ya'ni zaryadlarning siljishi sodir bo'ladi. Ijobiylar maydon bo'ylab o'ngga, salbiylar esa maydonga qarshi chapga siljiydi. Dielektrikning manfiy tekislikka qaragan o'ng tomonida sirt zichligi +s ga teng bo'lgan musbat zaryadning ortiqcha bo'lishi, chap tomonida musbat plastinkaning yon tomonida manfiy zaryadning ortiqcha bo'lishi bo'ladi. sirt zichligi -s. Dielektrikning qutblanishi natijasida hosil bo'lgan bu kompensatsiyalanmagan zaryadlar bog'langan deb ataladi.

Slayd № 9

Slayd tavsifi:

Dielektrikda bog'langan zaryadlarning paydo bo'lishi tufayli kuchlanish chiziqlarining bir qismi dielektrikdan o'tmaydi. Ular ulangan to'lovlar bilan tugaydi (yoki boshlanadi). Shunga ko'ra, dielektrik ichidagi elektr maydon kuchi E0 dan kam bo'ladi. Bog'langan zaryadlarning paydo bo'lishi qo'shimcha elektr maydonining paydo bo'lishiga olib keladi E" (bog'langan zaryadlar tomonidan yaratilgan maydon). Bu maydon tashqi E0 maydoniga (erkin zaryadlar tomonidan yaratilgan maydon) qarshi yo'naltiriladi va uni zaiflashtiradi. Ichkarida hosil bo'lgan maydon. dielektrik Ikki cheksiz zaryadlangan tekislik tomonidan yaratilgan maydon E=E0 – E";

Slayd № 10

Slayd tavsifi:

Bog'langan zaryadlarning sirt zichligini aniqlaymiz s. dielektrik plastinkaning umumiy dipol momenti pV = PV = PSd, bu erda S - plastinka yuzining maydoni, d - uning qalinligi. Shunday qilib. pV = PSd= s"Sd va shuning uchun s"= P, ya'ni bog'langan zaryadlarning sirt zichligi s" qutblanish P ga teng. Boshqa tomondan, umumiy dipol momenti, ta'rifi bo'yicha Polarizatsiya ta'rifidan shuni olamiz. har bir yuzning bog'langan zaryadining (Q" = s"S) ular orasidagi d masofaga ko'paytmasiga teng, d = l

Slayd № 11

Slayd tavsifi:

Ifodalar ichiga s"= P ni qo'yib, dielektrik ichidagi hosil bo'lgan maydonning kuchi teng bo'lgan joydan olamiz. O'lchamsiz kattalik muhitning dielektrik o'tkazuvchanligi deyiladi.

Slayd № 12

Slayd tavsifi:

Slayd № 13

Slayd tavsifi:

Elektrostatik maydon kuchining vektori muhitning xususiyatlariga bog'liq va dielektrik chegaradan o'tayotganda u keskin o'zgarishlarga uchraydi, shuning uchun elektrostatik maydonni tavsiflash uchun E vektoriga qo'shimcha ravishda, elektr siljish vektori ishlatiladi. ikki ommaviy axborot vositalarining chegarasida uzilishga uchramaydi. bu erda e0 - elektr doimiysi; e - muhitning dielektrik o'tkazuvchanligi. Elektr siljishi, maydonlarni hisoblashda qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi. Izotrop muhit uchun elektr siljish vektori

Slayd № 14

Slayd tavsifi:

Slayd № 15

Slayd tavsifi:

Slayd № 16

Slayd tavsifi:

Bog'langan zaryadlar dielektrikda tashqi elektrostatik maydon mavjudligida paydo bo'ladi. Tashqi maydon erkin elektr zaryadlari tizimi tomonidan yaratilgan. Dielektrikda erkin zaryadlarning elektrostatik maydoni va qo'shimcha ravishda bog'langan zaryadlarning elektrostatik maydoni mavjud. Dielektrikda hosil bo'lgan maydon E intensivlik vektori bilan tavsiflanadi va shuning uchun u dielektrikning xususiyatlariga bog'liq. D vektori erkin zaryadlar tomonidan yaratilgan elektrostatik maydonni tavsiflaydi. Dielektrikda paydo bo'ladigan bog'langan zaryadlar maydon hosil qiluvchi erkin zaryadlarning qayta taqsimlanishiga olib kelishi mumkin. D vektori erkin zaryadlar tomonidan yaratilgan elektrostatik maydonni tavsiflaydi, lekin ularning kosmosda dielektrik mavjudligi kabi tarqalishi bilan. D maydoni, E maydoni kabi, yo'nalishi va zichligi kuchlanish vektorining chiziqlari bilan bir xil tarzda aniqlanadigan elektr siljish vektorining maydon chiziqlari yordamida tasvirlangan. E vektorining chiziqlari har qanday zaryadlarda boshlanishi va tugashi mumkin - erkin va bog'langan, D vektorining chiziqlari esa faqat erkin zaryadlarda. Bog'langan zaryadlar joylashgan maydon maydonlari orqali D vektorining chiziqlari uzilishsiz o'tadi.

Slayd № 17

Slayd tavsifi:

D vektorining dS elementar maydoniga o'tuvchi chiziqlar soni, uning normal n i D vektori bilan a burchak hosil qiladi, DdScosa = DndS, bu erda Dn - D vektorining normal n ga dS maydoniga proyeksiyasi. Bu yerda D vektorining oqimi. Dielektrikdagi maydon uchun Gauss teoremasi dS maydon orqali elektr siljishi vektorining oqimi E vektor oqimiga o'xshaydi.

Slayd № 18

Slayd tavsifi:

D vektorining oqimi faqat D maydonining konfiguratsiyasiga emas, balki SIda D vektor oqimining FD birligi kulon (C) hisoblanadi. 1 C umumiy erkin zaryad 1 C bilan bog'liq bo'lgan elektr siljish oqimiga teng. Ixtiyoriy yopiq sirt S uchun bu sirt orqali D vektorining oqimi

Slayd № 19

Slayd tavsifi:

Dielektrikdagi elektrostatik maydon uchun Gauss teoremasi Dielektrikdagi elektrostatik maydonning siljish vektorining o'zboshimchalik bilan yopiq sirt orqali o'tishi bu sirt ichidagi erkin elektr zaryadlarining algebraik yig'indisiga teng. Hajmi zichligi bo'lgan fazoda uzluksiz zaryad taqsimoti bo'lsa, dielektrikdagi elektrostatik maydon uchun Gauss teoremasi quyidagicha yozilishi mumkin: dielektrikdagi elektrostatik maydonning ixtiyoriy yopiq sirt orqali o'tish vektorining oqimi bu sirt bilan chegaralangan hajmdagi bepul zaryad.

Slayd № 20

Slayd tavsifi:

Vakuum holati uchun formulani rasmiy ravishda shaklda yozish mumkin Muhitdagi E maydonining manbalari ham erkin, ham bog'langan zaryadlar bo'lganligi sababli, eng umumiy ko'rinishdagi E maydoni uchun Gauss teoremasi bu erda va quyidagicha yozilishi mumkin. , shunga ko'ra, yopiq aylana yuzasi S bilan qoplangan erkin va bog'langan zaryadlarning algebraik yig'indisidir. Biroq, bu formula dielektrikdagi E maydonini tavsiflash uchun qabul qilinishi mumkin emas, chunki u noma'lum E maydonining xususiyatlarini bog'langan zaryadlar orqali ifodalaydi. , o'z navbatida, u bilan belgilanadi. Bu elektr siljish vektorini joriy etishning maqsadga muvofiqligini yana bir bor isbotlaydi.

22

Slayd tavsifi:

Slayd № 23

Slayd tavsifi:

Interfeysga parallel kuchlanish vektorining proyeksiyasi vektorning tangensial komponenti deb ataladi, chapga va o'ngga bo'linadi: Et tangensial vektor interfeysning ikkala tomonida bir xil (sakrashga uchramaydi). ya'ni doimiydir

E va D vektorlarining normal komponentlari uchun shartlarni olish uchun biz ahamiyatsiz darajada kichik balandlikdagi tekis silindrni quramiz, uning asosi birinchi dielektrikda, ikkinchisi ikkinchisida. DS asoslari shunchalik kichikki, ularning har birida D vektori bir xil. Gauss teoremasiga ko'ra, dielektrikdagi erkin zaryadlar bo'lmagan maydon uchun biz olamiz (silindr asoslari uchun n va n" normallar qarama-qarshi yo'nalishda yo'naltirilgan) D vektorining normal komponenti uzluksiz, u holda. sakrashni boshdan kechirmoqda

Slayd № 26

Slayd tavsifi:

D vektorni proyeksiyasiga ko'ra, E vektor proyeksiyalarini eoga ko'paytirsak, ikkita dielektrik orasidagi interfeysdagi E vektorining normal komponenti sakrashga ega bo'lamiz. Shunday qilib, agar ikkita bir hil izotrop dielektriklar orasidagi interfeysda erkin zaryadlar bo'lmasa, u holda bu chegarani kesib o'tishda Et va Dn komponentlari doimiy ravishda o'zgaradi (sakrashga uchramaydi), En va Dt komponentlari esa sakrashga uchraydi. E va D komponent vektorlari uchun shartlardan kelib chiqadiki, bu vektorlarning chiziqlari uzilishni boshdan kechiradi (sinadi).

Slayd № 27

Slayd tavsifi:

Ferroelektriklar ma'lum bir harorat oralig'ida o'z-o'zidan polarizatsiyaga ega bo'lgan kristalli dielektriklardir. Polarizatsiya, tashqi elektr maydoni bo'lmaganda, harorat, elektr maydoni va deformatsiyaning o'zgarishi kabi tashqi ta'sirlar ta'sirida sezilarli darajada o'zgaradi. Bu xususiyatlarni birinchi marta I.V. Kurchatov va P.P. Kobeko (1930) Roshel tuzi NaKS4H4O6 4H,O kristallarini o?rganishda. Ushbu turdagi kristallarga ferroelektriklar nomini berdi. Keyinchalik bariy titanat, kaliy dihidrogen fosfat va boshqalar shunga o'xshash xususiyatlarga ega ekanligi ma'lum bo'ldi.

Slayd № 28

Slayd tavsifi:

Tashqi elektr maydoni bo'lmaganda, ferroelektrik domenlar mozaikasiga o'xshaydi. Domenlar polarizatsiyaning turli yo'nalishlariga ega bo'lgan maydonlardir. Rasmda o'qlar polarizatsiya vektorining yo'nalishlarini ko'rsatadi. Ferroelektrik tashqi maydonga kiritilganda, domenlarning dipol momentlari maydon bo'ylab qayta yo'naltiriladi. Domenlarning hosil bo'lgan umumiy elektr maydoni tashqi maydon to'xtatilgandan keyin ham o'zlarining ma'lum yo'nalishini saqlab qoladi. Shuning uchun, ferroelektriklar anomal darajada katta dielektrik konstantalarga ega (Roshel tuzi uchun, masalan, segn ~ 104). Qo'shni sohalarda bu yo'nalishlar boshqacha bo'lib, umuman olganda dielektrikning dipol momenti nolga teng.

Slayd № 29

Slayd tavsifi:

Ferroelektriklarning xossalari kuchli haroratga bog'liq. Har bir ferroelektrik Kyuri nuqtasi deb ataladigan nuqta bilan tavsiflanadi. Kyuri nuqtasi har bir turdagi ferroelektrikning harorat xarakteristikasi bo'lib, undan yuqorida ularning g'ayrioddiy elektr xususiyatlari yo'qoladi. Bunday holda, ferroelektrik oddiy qutbli dielektrikga aylanadi. Material sovutilganda uning ferroelektrik xususiyatlari tiklanadi. Odatda, ferroelektriklar faqat bitta Kyuri nuqtasiga ega; faqat istisnolar - Rochelle tuzi (-18 va +24 ° C) va u bilan izomorf birikmalar. Kyuri nuqtasi yaqinidagi ferroelektriklarda moddaning issiqlik sig'imining keskin oshishi ham kuzatiladi. Kyuri nuqtasida sodir bo'ladigan ferroelektriklarning oddiy dielektrikga aylanishi ikkinchi tartibli fazali o'tish bilan birga keladi.

Slayd № 30

Slayd tavsifi:

Ferroelektriklarda dielektrik histerezis (kechikish) hodisasi kuzatiladi, bu ferroelektrikning bir xil elektr maydon kuchida (namunaning dastlabki polarizatsiyasi qiymatiga qarab) turli xil polarizatsiya qiymatlariga ega bo'lishidan iborat. Tashqi elektr maydonining kuchayishi E kuchayishi bilan P polarizatsiyasi kuchayadi va to'yinganlikka erishadi (egri l). E ning pasayishi bilan P ning pasayishi 2 egri chiziq bo'ylab sodir bo'ladi va E = 0 da ferroelektrik Pos qoldiq polarizatsiyasini saqlaydi, ya'ni tashqi elektr maydoni bo'lmaganda ferroelektrik polarizatsiyalangan bo'lib qoladi.

Slayd № 31

Slayd tavsifi:

Qoldiq polarizatsiyani yo'q qilish uchun teskari yo'nalishda (-E.) elektr maydoni qo'llanilishi kerak. Es qiymati majburiy kuch deb ataladi (lotincha coercitio - ushlab turishdan). Agar siz yana E ni o'zgartirsangiz, u holda P histerezis halqasining 3-egri chizig'i bo'ylab o'zgaradi. Pyezoelektriklarni ham eslatib o'tish kerak - kristalli moddalar, ular ma'lum yo'nalishlarda siqilgan yoki cho'zilganida, tashqi elektr maydoni (to'g'ridan-to'g'ri piezoelektrik effekt) bo'lmagan taqdirda ham polarizatsiya sodir bo'ladi. Teskari piezoelektrik effekt ham kuzatiladi - elektr maydoni ta'sirida mexanik deformatsiyaning paydo bo'lishi. Ayrim pyezoelektriklarda qizdirilganda musbat ionlar panjarasi manfiy ionlar panjarasiga nisbatan siljiydi, buning natijasida ular tashqi elektr maydonsiz ham qutblanib qoladi. Bunday kristallar piroelektriklar deb ataladi. Tashqi elektr maydonini (doimiy magnitlarning elektr analoglari) olib tashlaganidan keyin uzoq vaqt davomida polarizatsiya holatini saqlaydigan elektretlar - dielektriklar ham mavjud. Ushbu moddalar guruhlari texnologiya va maishiy qurilmalarda keng qo'llaniladi.

"Elektrotexnika" fanidan

Mavzu bo'yicha: "O'tkazgichlar, yarim o'tkazgichlar va dielektriklar"

Kurchatov 2008 yil

Kirish

Supero'tkazuvchilar materiallar

Umumiy ma'lumot

Bronzalarni o'tkazish

alyuminiy

Yarimo'tkazgichlar. Yarimo'tkazgichli qurilmalar

2.1. Umumiy ma'lumot

2.2. Yarimo'tkazgichli diodlar

2.3. Tiristorlar

Elektr izolyatsion materiallar

3.1. Dielektriklarning asosiy ta'riflari va tasnifi

3.2. Elektr izolyatsiya materiallarining xususiyatlari

Xulosa

Adabiyotlar ro'yxati

Kirish

Elektr maydonining jismlarga ta'sir qilish xususiyatiga ko'ra ularni o'tkazgichlar, dielektriklar va yarim o'tkazgichlarga bo'lish mumkin. Jismlarning xossalari va ularning elektr maydonidagi harakati jismlardagi atomlarning tuzilishi va joylashishi bilan belgilanadi. Atomlarda elektr zaryadlangan zarralar mavjud: musbat - protonlar, manfiy - elektronlar. Oddiy holatda atom elektr neytral hisoblanadi, chunki atom yadrosini tashkil etuvchi protonlar soni yadro atrofida aylanadigan va atomning "elektron qobiqlarini" tashkil etuvchi elektronlar soniga teng. Tashqi valentlik qobig'idagi elektronlar moddaning elektr o'tkazuvchanligini aniqlaydi. Tashqi valentlik elektronlarining energiya darajalari valentlik yoki to'ldirilgan bandni hosil qiladi. Bu zonada elektronlar barqaror bog'langan holatda bo'ladi. Bu zonadagi har qanday elektronni chiqarish uchun biroz energiya sarflash kerak. Binobarin, erkin holatdagi elektronlar yuqori energiya darajasini egallaydi. Valentlik zonasi ustida joylashgan va undan tarmoqli bo'shliq bilan ajratilgan yuqori energiya darajalari zonasi to'ldirilmagan yoki erkin energiya darajalarini birlashtiradi va o'tkazuvchanlik zonasi yoki qo'zg'alish zonasi deb ataladi. Elektronni valentlik zonasidan o'tkazuvchanlik zonasiga o'tkazish uchun unga tashqi tomondan energiya berish kerak. Elektron barqaror holatdan erkin holatga (o'tkazuvchanlik zonasiga) o'tish uchun engib o'tishi kerak bo'lgan tarmoqli oralig'ining kengligi jismlarni o'tkazgichlarga, yarim o'tkazgichlarga va dielektriklarga bo'lishning asosiy mezonlaridan biridir.

1. Supero'tkazuvchilar materiallar

1.1. Umumiy ma'lumot

Elektr tokining o'tkazgichlari sifatida qattiq va suyuqliklar va tegishli sharoitlarda gazlar ishlatilishi mumkin. Elektrotexnikadagi Supero'tkazuvchilar materiallarga metallar, ularning qotishmalari, kontaktli metall-keramika kompozitsiyalari va elektr uglerod kiradi. Elektrotexnikada amalda qo'llaniladigan eng muhim qattiq o'tkazgich materiallari elektron o'tkazuvchanligi bilan tavsiflangan metallar va ularning qotishmalari; ular uchun asosiy parametr - haroratning funktsiyasi sifatida elektr qarshiligi.

Metall o'tkazgichlarning qarshiligi diapazoni juda tor va kumush uchun 0,016 mkm dan issiqlikka chidamli temir-xrom-alyuminiy qotishmalari uchun 1,6 mkm gacha. Grafitning elektr qarshiligi harorat oshishi bilan minimaldan o'tadi, keyin esa asta-sekin o'sib boradi.

Amal qilish turiga ko'ra, o'tkazgich materiallari guruhlarga bo'linadi:

yuqori o'tkazuvchanlik o'tkazgichlari– elektr uzatish liniyalari simlari va kabellar, transformatorlar, elektr mashinalari, asbob-uskunalari va boshqalarni o?rash uchun o?rash va o?rnatish simlarini ishlab chiqarish uchun metallar;

qurilish materiallari– bronza, guruch, alyuminiy qotishmalari va boshqalar, turli xil oqim o'tkazuvchi qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi;

yuqori chidamli qotishmalar- o'lchash asboblari uchun qo'shimcha qarshiliklar, standart qarshiliklar va qarshilik do'konlari, reostatlar va isitish moslamalari elementlari, shuningdek, termojuftlar uchun qotishmalar, kompensatsiya simlari va boshqalarni ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan;

aloqa materiallari– doimiy, sindiruvchi va toymasin kontaktlarning juftlari uchun ishlatiladi;

lehim materiallari barcha turdagi o'tkazgich materiallari.

Metallarda oqimning o'tish mexanizmi elektr maydoni ta'sirida erkin elektronlarning harakati (drifti) bilan bog'liq; Shuning uchun metallar elektron o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan o'tkazgichlar yoki birinchi turdagi o'tkazgichlar deb ataladi.

Supero'tkazuvchilarning elektr qarshiligi

Elektr qarshiligi erkin elektronlarning siljish paytida metall kristall panjarasining musbat ionlari bilan o'zaro ta'sir qilishiga bog'liq. Haroratning oshishi bilan elektronlarning ionlar bilan to'qnashuvi tez-tez sodir bo'ladi, shuning uchun o'tkazgichlarning qarshiligi haroratga bog'liq. Supero'tkazuvchilar qarshiligi o'tkazgichning materialiga bog'liq, ya'ni. uning kristall panjarasining tuzilishi. Uzunligi l va tasavvurlar maydoni S bo'lgan bir hil silindrsimon o'tkazgich uchun qarshilik formula bilan aniqlanadi.

R= r ? l/ S(1.)

bu erda r=RS/l - o'tkazgichning qarshiligi (uzunligi birlik va birlik kesma maydoniga ega bo'lgan bir hil silindrsimon o'tkazgichning qarshiligi).

Qarshilik birligi Ohm.

1 Ohm: Ohm - o'tkazgichning qarshiligi, u orqali 1 V kuchlanishda 1 Ohm = 1 V / A oqim o'tadi.

s=1/r, ya’ni qarshilikning o‘zaro nisbati o‘tkazgichning elektr o‘tkazuvchanligi deyiladi.

Elektr o'tkazuvchanlik birligi siemens (Sm).

Siemens - 1 Ohm qarshilikka ega o'tkazgichning elektr o'tkazuvchanligi, ya'ni. 1 sm=1 ohm?. (1.1) formuladan qarshilikning birligi Ohm-metr (Ohm 0m) ekanligi kelib chiqadi.

1.1-jadval Eng keng tarqalgan o'tkazgichlarning qarshiligi

Material r, 10?/> Ohm?m Materiallar xususiyatlari

Kumush 1,6 Eng yaxshi dirijyor

Mis 1.7 Eng ko'p ishlatiladigan

Alyuminiy 2.9 Tez-tez ishlatiladi

Temir 9.8 Kamdan kam ishlatiladi

Supero'tkazuvchilarning elektr qarshiligi nafaqat moddaning turiga, balki uning holatiga ham bog'liq. Qarshilik r ning haroratga bog'liqligi formula bilan ifodalanadi

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

bu erda r0 - 0 ° C da qarshilik; t – harorat (Tselsiy shkalasi); a - qarshilikning harorat koeffitsienti, u 1 ° C yoki 1 K ga qizdirilganda o'tkazgich qarshiligining nisbiy o'zgarishini tavsiflaydi:

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

Har xil haroratlarda moddalar qarshiligining harorat koeffitsientlari har xil. Biroq, ko'pgina metallar uchun a ning harorat bilan o'zgarishi unchalik katta emas. Barcha sof metallar uchun a ? 1/273 K?? (yoki °C??).

Metall qarshilikning haroratga bog'liqligi qarshilik termometrlarini loyihalash uchun asosdir. Ular juda yuqori va juda past haroratlarda, suyuq termometrlardan foydalanish mumkin bo'lmaganda qo'llaniladi.

Supero'tkazuvchilarning o'tkazuvchanligi tushunchasidan kelib chiqadiki, o'tkazgichning qarshiligi qanchalik past bo'lsa, uning o'tkazuvchanligi shunchalik yuqori bo'ladi. Sof metallar qizdirilganda qarshilik kuchayadi, sovutilganda esa qarshilik kamayadi.

1911 yilda golland fizigi Kamerlingh Onnes simob bilan tajriba o'tkazdi, uni sof shaklda olish mumkin. U yangi, mutlaqo kutilmagan hodisaga duch keldi. 4,2 K (taxminan -269 ° C) da simobning qarshiligi shu qadar past darajaga tushib ketdiki, uni o'lchash deyarli imkonsiz bo'lib qoldi. Kamerlingh Onnes bu elektr qarshiligining yo'qolishi hodisasini o'ta o'tkazuvchanlik deb atadi.

PAGE_BREAK--

Hozirgi vaqtda o'ta o'tkazuvchanlik 25 dan ortiq metall elementlarda, ko'p miqdordagi qotishmalarda, ba'zi yarim o'tkazgichlarda va polimerlarda kashf etilgan. Sof metallar uchun o'tkazgichning o'ta o'tkazuvchanlik holatiga o'tishi uchun Tcr harorati iridiy uchun 0,14 K dan niobiy uchun 9,22 K gacha.

Supero'tkazuvchanlik holatidagi metalldagi elektronlarning harakati shunday tartiblanganki, o'tkazgich bo'ylab harakatlanayotgan elektronlar panjaraning atomlari va ionlari bilan deyarli hech qanday to'qnashuvni boshdan kechirmaydi. O'ta o'tkazuvchanlik hodisasini kvant mexanikasi nuqtai nazaridan to'liq tushuntirish mumkin.

Sof elektr xususiyatlariga qo'shimcha ravishda, zarur texnologik ishlov berish va foydalanishda belgilangan xizmat muddatini ta'minlash uchun o'tkazgich materiallari etarli issiqlikka chidamlilik, mexanik kuch va egiluvchanlikka ega bo'lishi kerak.

1.2. Mis

Sof mis barcha ma'lum o'tkazgichlar orasida eng yuqori o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan kumushdan keyin elektr o'tkazuvchanligi bo'yicha keyingi o'rinda turadi. Yuqori o'tkazuvchanlik va atmosfera korroziyasiga qarshilik, yuqori egiluvchanlik bilan birgalikda misni simlar uchun asosiy materialga aylantiradi.

Havoda mis simlar asta-sekin oksidlanib, CuO oksidining yupqa qatlami bilan qoplanadi, bu esa misning keyingi oksidlanishini oldini oladi. Mis korroziyasi oltingugurt dioksidi SO2, vodorod sulfidi H2S, ammiak NH3, azot oksidi NO, nitrat kislota bug'i va boshqa ba'zi reaktivlar ta'sirida yuzaga keladi.

O'tkazuvchi mis elektrolitik vannalarda galvanik tozalash yo'li bilan quymalardan olinadi. Nopokliklar, hatto arzimas miqdorda bo'lsa ham, misning elektr o'tkazuvchanligini keskin pasaytiradi, bu uni oqim o'tkazgichlari uchun yaroqsiz holga keltiradi, shuning uchun elektr mis sifatida faqat ikkita mis, MO va M1 ishlatiladi.

Deyarli barcha Supero'tkazuvchilar mis mahsulotlari prokat, presslash va chizish yo'li bilan tayyorlanadi. Shunday qilib, diametri 0,005 mm gacha bo'lgan simlar, qalinligi 0,1 mm gacha bo'lgan lentalar va qalinligi 0,008 mm gacha bo'lgan mis folga chizilgan holda ishlab chiqarilishi mumkin.

Supero'tkazuvchilar mis sovuq ishlov berishdan so'ng tavlangan holda ham (yumshoq mis navi MM) va tavlanmasdan (qattiq mis navi MT) ishlatiladi.

900 ° C dan yuqori issiqlik bilan ishlov berish haroratida donning intensiv o'sishi tufayli bo'rning mexanik xususiyatlari keskin yomonlashadi.

Siqilish kuchini va issiqlik barqarorligini oshirish uchun mis 0,07 - 0,15% oralig'ida kumush, shuningdek magniy, kadmiy, sirkoniy va boshqa elementlar bilan qotishtiriladi.

Kumush qo'shimchalari bo'lgan mis yuqori tezlikda ishlaydigan va issiqlikka chidamli yuqori quvvatli mashinalarning o'rashlari uchun, turli elementlar bilan qotishma mis esa og'ir yuklangan mashinalarning kommutatorlari va sirpanish halqalarida ishlatiladi.

1.3. Guruch

Mis va ruxning guruch deb ataladigan qotishmalari elektrotexnikada keng qo'llaniladi. Sink misda 39% gacha eriydi.

Guruchning turli markalarida sink miqdori 43% gacha yetishi mumkin. Tarkibida 39% gacha sink bo?lgan guruchlar bir fazali qattiq eritma strukturasiga ega bo?lib, a-guruchlar deb ataladi. Ushbu guruchlar eng katta egiluvchanlikka ega, shuning uchun ular issiq yoki sovuq haddeleme va chizish orqali qismlarni tayyorlash uchun ishlatiladi: choyshablar, chiziqlar, simlar. Issiqliksiz murakkab konfiguratsiyalarning qismlari chuqur chizish va shtamplash yordamida guruchdan tayyorlanishi mumkin.

Ikki fazali guruch qattiqroq va mo'rtroq bo'lib, uni faqat issiq holatda bosish mumkin.

Guruchga qalay, nikel va marganets qo'shilishi mexanik xususiyatlarni va korroziyaga qarshi chidamliligini oshiradi va alyuminiyning temir, nikel va marganets bilan qo'shilishi guruchning mexanik xususiyatlarini va korroziyaga chidamliligini yaxshilashdan tashqari, guruchni beradi. . Biroq, guruchlarda alyuminiyning mavjudligi lehimlashni qiyinlashtiradi va yumshoq lehimlar bilan lehim deyarli imkonsiz bo'ladi.

Guruch darajasi L68 Va L63 Ularning yuqori egiluvchanligi tufayli ular osongina muhrlanadi va egilishi mumkin, ular barcha turdagi lehimlar bilan osongina lehimlanadi; Elektrotexnikada ular turli jonli qismlar uchun keng qo'llaniladi;

LS59-1 guruch navlari Va LMC58-2 elektr motorlarining rotor kataklarini ishlab chiqarish uchun va kesish va issiq shtamplash yo'li bilan tayyorlangan oqim o'tkazuvchi qismlar uchun ishlatiladi; har xil lehimlar bilan yaxshi lehimlangan;

guruch LA67-2.5 yumshoq lehim bilan lehimlashni talab qilmaydigan yuqori mexanik kuch va qattiqlikdagi oqim o'tkazuvchi qismlarni quyish uchun ishlatiladi;

guruch LK80-3L Va LS59-1L elektr jihozlarining tok o'tkazuvchi qismlarini quyish uchun, cho'tka ushlagichlari va asenkron motorlarning rotorlarini quyish uchun keng qo'llaniladi. Ular turli xil lehimlar bilan lehimlashni yaxshi qabul qilishadi.

1.4. Bronzalarni o'tkazish

O'tkazuvchi bronzalar mis qotishmalariga tegishli bo'lib, ulardan foydalanish zarurati, asosan, ba'zi hollarda sof misning mexanik mustahkamligi va issiqlik barqarorligining etarli emasligi bilan bog'liq.

Bronzalarning umumiy assortimenti juda keng, ammo bronzalarning faqat bir nechta markalari yuqori elektr o'tkazuvchanligiga ega.

Kadmiy bronza eng keng tarqalgan o'tkazgich bronzalarini nazarda tutadi. Barcha navlar ichida kadmiy bronza eng yuqori elektr o'tkazuvchanligiga ega. A??nmaya chidamliligi va yuqori issiqlikka chidamliligi tufayli bu bronza trolleybus simlari va kollektor plitalarini ishlab chiqarish uchun keng qo'llaniladi;

berilliy bronza ishqalanish natijasida kuchga ega bo'lgan qotishmalarni nazarda tutadi. U yuqori elastik xususiyatlarga ega, 250 ° C ga qadar qizdirilganda barqaror va elektr o'tkazuvchanligi boshqa turdagi umumiy maqsadli bronzalarning o'tkazuvchanligiga qaraganda 2 - 2,5 baravar yuqori. Ushbu bronza bir vaqtning o'zida oqim o'tkazuvchisi sifatida ishlaydigan turli xil kamon qismlarini ishlab chiqarish uchun keng qo'llanilishini topdi, masalan: oqim o'tkazuvchi buloqlar, ma'lum turdagi cho'tka ushlagichlari, turli qurilmalardagi toymasin kontaktlar, vilka qurilmalari va boshqalar;

Fosfor bronza past elektr o'tkazuvchanligi tufayli yuqori quvvat va yaxshi bahor xususiyatlariga ega, u past oqim zichligi bilan bahor qismlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi;

Quyma tok o'tkazuvchi qismlar o'tkazuvchanligi sof misning 8-15% oralig'ida bo'lgan turli markadagi mashinasozlik quyma bronzalaridan tayyorlanadi. Bronzalarning o'ziga xos xususiyati quyma temir va po'latga nisbatan past qisqarish va yuqori quyish xususiyatlari, shuning uchun ular elektr mashinalari va apparatlari uchun mo'ljallangan murakkab konfiguratsiyalarning turli xil oqim o'tkazuvchi qismlarini quyish uchun ishlatiladi.

Quyma bronzalarning barcha markalarini qalay va qalaysizlarga bo'lish mumkin, bu erda asosiy qotishma elementlari Al, Mn, Fe, Pb, Ni hisoblanadi.

alyuminiy

Sof alyuminiyning xarakterli xususiyatlari uning past solishtirma og'irligi, past erish nuqtasi, yuqori issiqlik va elektr o'tkazuvchanligi, yuqori egiluvchanligi, termoyadroviyning juda yuqori yashirin issiqligi va metall yuzasini qoplaydigan va uni himoya qiladigan juda nozik bo'lsa-da, bardoshli oksidli plyonkadir. kislorodning ichkariga kirishidan.

Yaxshi elektr o'tkazuvchanligi alyuminiyning elektrotexnikada keng qo'llanilishini ta'minlaydi. Alyuminiyning zichligi misdan 3,3 baravar past va qarshilik misdan atigi 1,7 baravar yuqori bo'lganligi sababli, alyuminiyning birlik massasi uchun mis o'tkazuvchanligi ikki baravar yuqori.

Oltingugurt dioksidi, vodorod sulfidi, ammiak va sanoat hududlari havosida topilgan boshqa gazlar alyuminiyning korroziya tezligiga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi. Suv bug'ining alyuminiyga ta'siri ham ahamiyatsiz. Elektrokimyoviy potentsial oralig'ida olijanob bo'lgan ko'pgina metallar va qotishmalar bilan aloqa qilganda, alyuminiy anod bo'lib xizmat qiladi va shuning uchun uning elektrolitlardagi korroziyasi rivojlanadi.

Nam atmosferada galvanik juftlarning hosil bo'lishiga yo'l qo'ymaslik uchun alyuminiyning boshqa metallar bilan birikmasi lak yoki boshqa vositalar bilan yopiladi.

Alyuminiy simlarning uzoq muddatli sinovlari korroziyaga chidamliligi bo'yicha mis simlardan kam emasligini ko'rsatdi.

1.2-jadval. Supero'tkazuvchilar materiallarning asosiy xususiyatlari

Material

Zichlik,

Harorat

erish nuqtasi, ° C

Maxsus elektr

20 ° C haroratda qarshilik,

O'rtacha harorat

Qarshilik koeffitsienti 0 dan 100 ° S gacha, 1 / gradus

Eslatma

alyuminiy

Simlar, kabellar, shinalar, sincapli rotorlarning o'tkazgichlari, kichik elektr mashinalarining korpuslari va podshipniklari ekranlari

Kadmiy bronza - kontaktlar, fosfor bronza - buloqlar

Kontaktlar, qisqichlar

Simlar, kabellar, shinalar

Qo'rg'oshin bilan qotishmada qalaylash va lehimlash uchun lehimlar

Davomi
--PAGE_BREAK--

2. Yarimo‘tkazgichlar. Yarimo'tkazgichli qurilmalar

2.1. Umumiy ma'lumot

Yarimo'tkazgichlar - o'tkazuvchanligi metallar va dielektriklarning o'tkazuvchanliklari o'rtasida oraliq bo'lgan moddalar. Yarimo'tkazgichlar ham yomon o'tkazgichlar, ham yomon dielektriklardir. Yarimo'tkazgichlar va dielektriklar orasidagi chegara ixtiyoriydir, chunki yuqori haroratdagi dielektriklar yarim o'tkazgichlar kabi, past haroratdagi sof yarim o'tkazgichlar esa dielektriklar kabi harakat qiladi. Metalllarda elektron konsentratsiyasi amalda haroratga bog'liq emas, yarim o'tkazgichlarda esa zaryad tashuvchilar faqat harorat ko'tarilganda yoki boshqa manbadan energiya yutilganda paydo bo'ladi.

Odatdagi yarim o'tkazgichlar uglerod (C), germaniy (Ge) va kremniy (Si). Germaniy - 1886 yilda kashf etilgan mo'rt, kulrang-oq element. Qattiq sof germaniy olinadigan chang germaniy dioksidining manbai ma'lum turdagi ko'mirning kulidir.

Silikon 1823 yilda kashf etilgan. U er qobig'ida kremniy (kremniy dioksidi), silikatlar va aluminosilikatlar shaklida keng tarqalgan. Qum, kvarts, agat va chaqmoq toshlari kremniy dioksidiga boy. Sof kremniy kimyoviy yo'l bilan kremniy dioksiddan olinadi. Silikon eng ko'p ishlatiladigan yarim o'tkazgich materialidir.

Misol tariqasida kremniy yordamida yarimo'tkazgichlarda o'tkazuvchanlik elektronlarining hosil bo'lishini batafsil ko'rib chiqaylik. Kremniy atomi D.I.Mendeleyevning davriy sistemasida Z=14 seriya raqamiga ega. Shuning uchun uning atomida 14 ta elektron mavjud. Biroq, ulardan faqat 4 tasi to'ldirilmagan tashqi qobiqda va zaif bog'langan. Bu elektronlar valent elektronlar deb ataladi va kremniyning to'rt valentligini keltirib chiqaradi. Kremniy atomlari o'zlarining valentlik elektronlarini boshqa kremniy atomlari bilan kovalent bog'lanish deb ataladigan narsa yordamida birlashtira oladi (2.1-rasm). Kovalent bog'lanishda valentlik elektronlari turli atomlar o'rtasida taqsimlanadi, natijada kristall hosil bo'ladi.

Kristalning harorati oshishi bilan panjaraning termal tebranishlari ba'zi valentlik bog'lanishlarining uzilishiga olib keladi. Buning natijasida avval valentlik bog?lanish hosil bo?lishida ishtirok etgan elektronlarning bir qismi bo?linib, o?tkazuvchanlik elektronlariga aylanadi. Elektr maydoni mavjud bo'lganda, ular maydonga qarshi harakatlanib, elektr tokini hosil qiladi.

Biroq, kristall panjarada elektron chiqarilganda, to'ldirilmagan atomlararo bog'lanish hosil bo'ladi. Bog'lanish elektronlari etishmayotgan bunday "bo'sh" bo'shliqlar "teshiklar" deb ataladi. Yarimo'tkazgich kristalidagi teshiklarning paydo bo'lishi zaryad o'tkazish uchun qo'shimcha imkoniyat yaratadi. Haqiqatan ham, teshik qo'shni atomdan termal tebranishlar ta'siri ostida uzatilgan elektron tomonidan to'ldirilishi mumkin. Natijada, bu joyda normal aloqa tiklanadi, lekin boshqa joyda teshik paydo bo'ladi. Boshqa har qanday bog'lanish elektronlari va boshqalar o'z navbatida bu yangi teshikka kirishi mumkin. Erkin bog'lanishning elektronlar bilan ketma-ket to'ldirilishi elektronlar harakatiga qarama-qarshi yo'nalishdagi teshikning harakatiga tengdir. Shunday qilib, agar elektr maydon mavjudligida elektronlar maydonga qarshi harakat qilsa, u holda teshiklar maydon yo'nalishi bo'yicha harakatlanadi, ya'ni. musbat zaryadlar qanday harakat qiladi. Binobarin, yarimo'tkazgichda ikki turdagi tok tashuvchilar mavjud - elektronlar va teshiklar va yarim o'tkazgichning umumiy o'tkazuvchanligi elektron o'tkazuvchanlik (n-tip, manfiy so'zdan) va teshik o'tkazuvchanligi (p-tip, ijobiy so'z).

Elektronlarning bog'langan holatdan erkin holatga o'tishlari bilan bir qatorda teskari o'tishlar mavjud bo'lib, ularda o'tkazuvchanlik elektroni bog'langan elektronlarning bo'sh pozitsiyalaridan birida tutiladi. Bu jarayon elektron-teshik rekombinatsiyasi deb ataladi. Muvozanat holatida elektronlarning bunday kontsentratsiyasi (va teshiklarning teng kontsentratsiyasi) o'rnatiladi, bunda vaqt birligidagi to'g'ridan-to'g'ri va teskari o'tishlar soni bir xil bo'ladi.

Sof yarimo'tkazgichlarda ko'rib chiqilgan o'tkazuvchanlik jarayoni ichki o'tkazuvchanlik deb ataladi. Ichki o'tkazuvchanlik harorat oshishi bilan tez o'sib boradi va bu yarimo'tkazgichlar va metallar o'rtasidagi sezilarli farq bo'lib, ularning o'tkazuvchanligi harorat oshishi bilan kamayadi. Barcha yarimo'tkazgichli materiallar qarshilikning salbiy harorat koeffitsientiga ega.

Sof yarimo'tkazgichlar asosan nazariy qiziqish ob'ektidir. Katta yarimo'tkazgich tadqiqotlari sof materiallarga aralashmalar qo'shish ta'siriga tegishli. Ushbu aralashmalarsiz ko'pchilik yarim o'tkazgich qurilmalar mavjud bo'lmaydi.

Germaniy va kremniy kabi sof yarimo'tkazgichlar xona haroratida oz sonli elektron teshik juftlarini o'z ichiga oladi va shuning uchun juda kam oqim o'tkaza oladi. Qotishma sof materiallarning o'tkazuvchanligini oshirish uchun ishlatiladi.

Doping - yarimo'tkazgichli materiallarga aralashmalar qo'shilishi. Ikki turdagi aralashmalar qo'llaniladi. Birinchi turdagi aralashmalar - besh valentli - besh valentlik elektronli atomlardan iborat, masalan, mishyak va surma. Ikkinchi turdagi nopoklik - uch valentli - uchta valent elektronga ega bo'lgan atomlardan iborat, masalan, indiy va galyum.

Sof yarim o'tkazgich materialga mishyak (As) kabi besh valentli material qo'shilsa, yarim o'tkazgich atomlarining bir qismi mishyak atomlari bilan almashtiriladi (2.2-rasm). Mishyak atomi o?zining to?rtta valentlik elektronini qo?shni atomlar bilan kovalent bog?lanishga kiritadi. Uning beshinchi elektroni yadro bilan zaif bog'langan va osongina erkin bo'lishi mumkin. Mishyak atomi donor atom deb ataladi, chunki u ortiqcha elektronni beradi. Doplangan yarimo'tkazgich materialida oqimni ushlab turish uchun etarli miqdordagi donor atomlari va shuning uchun erkin elektronlar mavjud.

Xona haroratida qo'shimcha erkin elektronlar soni elektron teshik juftlari sonidan oshadi. Bu shuni anglatadiki, material teshiklardan ko'ra ko'proq elektronga ega. Shuning uchun elektronlar ko'pchilik tashuvchilar deb ataladi. Teshiklar ozchilik tashuvchilari deb ataladi. Ko'pchilik tashuvchilar manfiy zaryadga ega bo'lganligi sababli, bunday material n-tipli yarimo'tkazgich deb ataladi.

Yarimo'tkazgich materialga uch valentli atomlar, masalan, indiy (In) atomlari qo'shilsa, bu atomlar o'zlarining uchta valentlik elektronlarini uchta qo'shni atomlar orasiga joylashtiradilar (2.3-rasm). Bu kovalent bog'lanishda teshik hosil qiladi.

Qo'shimcha teshiklarning mavjudligi elektronlarning bir kovalent bog'lanishdan boshqasiga osongina o'tishiga imkon beradi. Teshiklar elektronlarni osongina qabul qilganligi sababli, yarimo'tkazgichga qo'shimcha teshiklarni kiritadigan atomlar qabul qiluvchi atomlar deb ataladi.

Oddiy sharoitlarda bunday materialdagi teshiklar soni elektronlar sonidan sezilarli darajada oshadi. Shuning uchun teshiklar ko'pchilik tashuvchilar, elektronlar esa ozchilik tashuvchilardir. Ko'pchilik tashuvchilar musbat zaryadga ega bo'lganligi sababli, material p-tipli yarimo'tkazgich deb ataladi.

N- va p-tipli yarimo'tkazgichli materiallar sof yarim o'tkazgichlarga qaraganda sezilarli darajada yuqori o'tkazuvchanlikka ega. Ushbu o'tkazuvchanlikni aralashmalar miqdorini o'zgartirish orqali oshirish yoki kamaytirish mumkin. Yarimo'tkazgich materiali qanchalik ko'p qo'llanilsa, uning elektr qarshiligi shunchalik past bo'ladi.

Har xil turdagi o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan ikkita yarimo'tkazgichning aloqasi p-n birikmasi deb ataladi va juda muhim xususiyatga ega - uning qarshiligi oqim yo'nalishiga bog'liq. E'tibor bering, ikkita yarimo'tkazgichni bir-biriga bosish orqali bunday aloqaga erishib bo'lmaydi. Bitta yarimo'tkazgich plitasida p-n birikmasi turli xil o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan hududlarni hosil qilish orqali yaratiladi. P-n birikmalarini olish usullari quyida tavsiflanadi.

Shunday qilib, bir kristalli yarim o'tkazgichning bir qismida o'tkazuvchanligi har xil bo'lgan ikkita qatlam chegarasida p-n birikmasi hosil bo'ladi. Zaryad tashuvchilarning kontsentratsiyasida sezilarli farq mavjud. n-hududdagi elektronlar kontsentratsiyasi ularning p-mintaqasidagi konsentratsiyasidan ko'p marta katta. Natijada, elektronlar past konsentratsiyali mintaqaga (p-mintaqada) tarqaladi. Bu erda ular teshiklar bilan qayta birlashadilar va shu tarzda ionlangan qabul qiluvchi atomlarning fazoviy manfiy zaryadini hosil qiladilar, bu esa teshiklarning musbat zaryadi bilan qoplanmaydi.

Shu bilan birga, n-mintaqaga teshiklarning tarqalishi sodir bo'ladi. Bu erda elektron zaryad bilan kompensatsiyalanmagan donor ionlarining fazoviy musbat zaryadi hosil bo'ladi. Shunday qilib, chegarada kosmik zaryadning ikki qatlami hosil bo'ladi (2.4-rasm), asosiy oqim tashuvchilari tugadi. Ushbu qatlamda elektronlar va teshiklarning bir mintaqadan ikkinchisiga o'tishini oldini oladigan kontaktli elektr maydoni Ek paydo bo'ladi.

Aloqa maydoni ma'lum darajada muvozanat holatini saqlaydi. Ammo bu holatda ham issiqlik ta'sirida elektronlar va teshiklarning kichik bir qismi kosmik zaryadlardan kelib chiqqan potentsial to'siqdan o'tishda davom etadi va diffuziya oqimini yaratadi. Biroq, ayni paytda, kontakt maydonining ta'siri ostida, p- va n-mintaqalarning ozchilik zaryad tashuvchilari (elektronlar va teshiklar) kichik o'tkazuvchanlik oqimini hosil qiladi. Muvozanat holatida bu oqimlar bir-birini bekor qiladi.

Agar tashqi oqim manbai p-n o'tish joyiga ulangan bo'lsa, u holda shaklda ko'rsatilgan kuchlanish. 2,5 teskari qutblanish Ek kontakt maydoniga to'g'ri keladigan tashqi E maydonining paydo bo'lishiga olib keladi. Natijada, er-xotin qatlamning kengligi oshadi va ko'pchilik tashuvchilar tufayli amalda oqim bo'lmaydi. Ozchilik tashuvchilari (teskari oqim Irev) tufayli zanjirda faqat kichik oqim mumkin.

To'g'ridan-to'g'ri polaritning kuchlanishi yoqilganda, tashqi maydonning yo'nalishi aloqa maydonining yo'nalishiga teskari bo'ladi (2.6-rasm). Ikki qavatning kengligi pasayadi va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan katta Ipr oqimi paydo bo'ladi. Shunday qilib, p-n birikmasi bir tomonlama o'tkazuvchanlikni aniqladi. Bu uning joriy kuchlanish xarakteristikasi bilan ifodalanadi (2.7-rasm).

Davomi
--PAGE_BREAK--

P-n o'tish joyiga to'g'ridan-to'g'ri kuchlanish qo'llanilganda, kuchlanish kuchayishi bilan oqim tez ortadi. P-n o'tish joyiga teskari kuchlanish qo'llanilganda, oqim juda kichik bo'lib, tezda to'yinganlikka erishadi va teskari kuchlanish Urevning ma'lum bir cheklash qiymatiga qadar o'zgarmaydi, undan keyin u keskin ortadi. Bu parchalanish kuchlanishi deb ataladi, bunda p-n birikmasining buzilishi sodir bo'ladi va u yo'q qilinadi. Shuni ta'kidlash kerakki, 2.7-rasmda teskari oqimning shkalasi to'g'ridan-to'g'ri oqim shkalasidan ming marta kichikdir.

2.2. Yarimo'tkazgichli diodlar

Pn birikmasi yarimo'tkazgichli diodlarning asosi bo'lib, ular o'zgaruvchan tokni to'g'rilash va elektr signallarining boshqa chiziqli bo'lmagan transformatsiyalari uchun ishlatiladi.

Diyot oqimni faqat tashqi kuchlanishning kattaligi (Voltsda) potentsial to'siqdan (eVda) kattaroq bo'lganda to'g'ridan-to'g'ri yo'nalishda o'tkazadi. Germaniy diod uchun minimal tashqi kuchlanish 0,3 V, silikon diod uchun esa 0,7 V.

Diyot oqim o'tkaza boshlaganda, uning ustida kuchlanish pasayishi paydo bo'ladi. Bu kuchlanishning pasayishi potentsial to'siqqa teng va oldinga kuchlanish pasayishi deb ataladi.

Barcha diodlar past teskari oqimga ega. Germaniy diodlarda u mikroamperlarda, kremniy diodlarda esa nanoamperlarda o'lchanadi. Germaniy diodasi yuqori teskari oqimga ega, chunki u haroratga nisbatan sezgir. Germanium diodlarining bu kamchiligi past potentsial to'siq bilan qoplanadi.

Ham germaniy, ham silikon diodlar haddan tashqari issiqlik yoki yuqori teskari kuchlanish bilan zararlanishi mumkin. Ishlab chiqaruvchilar diod orqali xavfsiz oqishi mumkin bo'lgan maksimal to'g'ridan-to'g'ri oqimni, shuningdek, maksimal teskari kuchlanishni (tepalik teskari kuchlanish) belgilaydilar. Tepalik teskari kuchlanishdan oshib ketgan bo'lsa, katta teskari oqim diod orqali oqib, ortiqcha issiqlik hosil qiladi va uning ishlamay qolishiga olib keladi.

Xona haroratida teskari oqim kichik. Harorat ko'tarilgach, teskari oqim kuchayadi, bu diodning ishlashini buzadi. Germanium diodlarida teskari oqim kremniy diodlarga qaraganda yuqori va haroratga ko'proq bog'liq bo'lib, haroratning taxminan 10 ° C oshishi uchun ikki baravar ko'payadi.

Diyotning sxematik belgisi 2.8-rasmda ko'rsatilgan, p-qism o'q bilan, n-qism esa chiziq bilan ifodalanadi. To'g'ridan-to'g'ri oqim p qismidan n qismiga (o'q bo'ylab) oqadi. n qismi katod, p qismi esa anod deb ataladi.

Pn birikmalarining uch turi mavjud: turli texnologiyalar yordamida ishlab chiqarilgan o'stirilgan birikmalar, eritilgan birikmalar va diffuziya o'tishlari. Ushbu o'tishlarning har biri uchun ishlab chiqarish usullari boshqacha.

Birlashma o'sishi usuli (eng erta) quyidagicha: toza yarim o'tkazgich materiali va p-tipli aralashmalar kvarts idishiga joylashtiriladi va ular eriguncha isitiladi. Eritilgan aralashmaga urug' deb ataladigan kichik yarim o'tkazgich kristall joylashtiriladi. Urug' kristali asta-sekin aylanadi va eritmadan shunchalik sekin tortib olinadiki, eritilgan aralashmaning bir qatlami uning ustida o'sishga vaqt topadi. Urug'lik kristalida o'sadigan erigan aralash soviydi va qattiqlashadi. U urug' bilan bir xil kristall tuzilishga ega. Chizilgandan so'ng, urug' navbatma-navbat n va p tipidagi aralashmalar bilan qo'llaniladi. Bu o'sgan kristallda n- va p-tipli qatlamlarni hosil qiladi. Shunday qilib, o'sgan kristall ko'plab p-n qatlamlardan iborat.

Birlashtirilgan p-n birikmalarini yaratish usuli juda oddiy. Indiy kabi uch valentli materialdan iborat kichik boncuk n-tipli yarimo'tkazgich chipiga joylashtirilgan. Boncuk va kristall boncukning o'zi eriguncha va yarim o'tkazgich kristalini qisman eritguncha isitiladi. Ular qo'shilgan sohada p-tipli material hosil bo'ladi. Sovutgandan keyin material qayta kristallanadi va qattiq p-n birikmasi hosil bo'ladi.

Hozirgi vaqtda p-n birikmalarini ishlab chiqarish uchun diffuziya usuli ko'pincha qo'llaniladi. Yivli niqob substrat deb ataladigan p yoki n tipidagi yarimo'tkazgichning yupqa bo'lagi ustiga qo'yiladi. Shundan so'ng, substrat pechga joylashtiriladi va gazsimon holatda bo'lgan aralashmalar bilan aloqa qiladi. Yuqori haroratlarda nopoklik atomlari substratga kirib boradi. Penetratsiya chuqurligi ta'sir qilish vaqti va harorat bilan boshqariladi.

P-n birikmasini hosil qilgandan so'ng, diodani atrof-muhit ta'siridan va mexanik shikastlanishdan himoya qilish uchun korpusga joylashtirilishi kerak. Uy-joy, shuningdek, diodani kontaktlarning zanglashiga ulash imkoniyatini ham ta'minlashi kerak. Korpus turi diodning maqsadi bilan belgilanadi (2.9-rasm) agar diod orqali katta oqim o'tishi kerak bo'lsa, korpus p-n o'tish joyini haddan tashqari qizib ketishdan himoya qiladigan tarzda ishlab chiqilishi kerak.

Diyotni ohmmetr yordamida oldinga va teskari qarshilikni o'lchash orqali tekshirish mumkin. Ushbu qarshiliklarning qiymati diodning oqimni bir yo'nalishda o'tkazish qobiliyatini va boshqa yo'nalishda oqim o'tkazmasligini tavsiflaydi.

Germanium diodasi past oldinga qarshilikka ega, taxminan 100 Ohm va uning teskari qarshiligi 100 000 Ohmdan oshadi. Silikon diodlarning to'g'ridan-to'g'ri va teskari qarshiligi germaniy diodlariga qaraganda yuqori. Diyotni ohmmetr bilan tekshirish past oldinga qarshilik va yuqori teskari qarshilik ko'rsatishi kerak.

Agar ohmmetrning musbat terminali diodning anodiga, manfiy terminali esa katodga ulangan bo'lsa, u holda diod oldinga yo'naltirilgan bo'ladi. Bunday holda, oqim diod orqali oqadi va ohmmetr past qarshilik ko'rsatadi. Agar ohmmetr simlari almashtirilsa, diod teskari yo'nalishga ega bo'ladi. U orqali kichik oqim o'tadi va ohmmetr yuqori qarshilik ko'rsatadi.

Agar diodda past oldinga va past teskari qarshilikka ega bo'lsa, ehtimol u qisqa tutashgan. Agar diod ham oldinga, ham teskari yo'nalishda yuqori qarshilikka ega bo'lsa, u holda ochiq kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin.

Diyotga qo'llaniladigan yuqori teskari kuchlanish yuqori teskari oqim hosil qilishi mumkin, bu esa diodani haddan tashqari qizib ketishiga olib keladi va bu uning ishlamay qolishiga olib keladi. Buzilish sodir bo'ladigan teskari kuchlanish buzilish kuchlanishi yoki maksimal teskari kuchlanish deb ataladi. Zener diyotlari deb ataladigan maxsus diodlar zener diyotining parchalanish kuchlanishidan yuqori kuchlanishlarda ishlashga mo'ljallangan. Bu hudud stabilizatsiya maydoni deb ataladi.

Zener diyotining buzilishiga olib keladigan teskari kuchlanish etarlicha yuqori bo'lsa, u orqali yuqori teskari oqim o'tadi. Buzilish sodir bo'lishidan oldin, teskari oqim kichik. Buzilish sodir bo'lgandan so'ng, teskari oqim keskin ortadi. Buning sababi, teskari kuchlanish kuchayishi bilan zener diyotining qarshiligi pasayadi.

Zener diodining parchalanish kuchlanishi diodning qarshiligi bilan belgilanadi, u, o'z navbatida, uni ishlab chiqarishda ishlatiladigan doping texnikasiga bog'liq. Nominal buzilish kuchlanishi stabilizatsiya oqimidagi teskari kuchlanishdir. Stabilizatsiya oqimi diodaning maksimal teskari oqimidan bir oz kamroq. Buzilish kuchlanishi odatda 1 dan 20% gacha aniqlik bilan ko'rsatiladi.

Zener diyotining quvvatni tarqatish qobiliyati harorat oshishi bilan kamayadi. Shuning uchun, zener diodi tomonidan tarqalgan quvvat ma'lum bir harorat uchun belgilanadi. Yo'qotilgan quvvat miqdori simlarning uzunligiga ham bog'liq: simlar qanchalik qisqa bo'lsa, diod tomonidan ko'proq quvvat sarflanadi. Ishlab chiqaruvchi boshqa haroratlarda quvvat sarfini aniqlash uchun burilish faktorini ham belgilaydi. Misol uchun, har bir daraja Selsiy bo'yicha 6 millivatt burilish koeffitsienti diod tomonidan tarqaladigan quvvat haroratning bir daraja oshishi uchun 6 millivattga kamayishini anglatadi.

Zener diodli korpuslari an'anaviy diodlar bilan bir xil shaklga ega:

Kam quvvatli zener diodlari shisha yoki epoksi qatronli korpuslarda, yuqori quvvatlilar esa vintli metall korpusda mavjud. Zener diyotining sxematik belgilanishi 2.11-rasmda ko'rsatilgan.

Zener diyotlarining asosiy parametrlari maksimal stabilizatsiya oqimi, teskari oqim va teskari kuchlanishdir. Maksimal stabilizatsiya oqimi ishlab chiqaruvchi tomonidan belgilangan quvvat sarfini oshirmasdan zener diyotidan o'tishi mumkin bo'lgan maksimal teskari oqimdir. Teskari oqim - buzilish boshlanishidan oldin qochqin oqimi. Stabilizatsiya kuchlanishining taxminan 80% ga teng bo'lgan ma'lum bir teskari kuchlanishda ko'rsatiladi.

Zener diodlari kuchlanishni barqarorlashtirish uchun, masalan, elektr uzatish liniyasining kuchlanishidagi o'zgarishlarni yoki to'g'ridan-to'g'ri oqim bilan ta'minlangan qarshilik yukidagi o'zgarishlarni qoplash uchun ishlatiladi.

2.12-rasmda zener diyotining odatiy boshqaruv sxemasi ko'rsatilgan. Zener diyoti rezistor bilan ketma-ket ulanadi R. Qarshilik bunday oqimning zener diyotidan o'tishiga olib keladi, shuning uchun u buzilish (stabilizatsiya) rejimida ishlaydi. Kirish doimiy kuchlanish zener diyotining stabilizatsiya kuchlanishidan yuqori bo'lishi kerak. Zener diyotidagi kuchlanishning pasayishi zener diyotining stabilizatsiya kuchlanishiga teng. Zener diyotlari stabilizatsiya kuchlanishi deb ataladigan ma'lum bir parchalanish kuchlanishi bilan ishlab chiqariladi. Rezistordagi kuchlanishning pasayishi kirish kuchlanishi va stabilizatsiya kuchlanishi o'rtasidagi farqga teng.

Kirish kuchlanishi oshishi yoki kamayishi mumkin. Bu zener diodi orqali oqimning mos keladigan o'sishi yoki kamayishiga olib keladi. Zener diyoti stabilizatsiya kuchlanishida (buzilish hududida) ishlaganda, kirish kuchlanishining oshishi bilan katta oqim o'tishi mumkin. Biroq, zener diyotidagi kuchlanish bir xil bo'lib qoladi. Zener diodi kirish kuchlanishining oshishiga qarshi turadi, chunki oqim kuchayishi bilan uning qarshiligi pasayadi. Bu zener diyotining chiqish kuchlanishi kirish voltaji o'zgarganda doimiy bo'lib qolishiga imkon beradi. Kirish zo'riqishida o'zgarish faqat ketma-ket rezistorda kuchlanish pasayishining o'zgarishi sifatida namoyon bo'ladi. Ushbu rezistorda kuchlanishning tushishi yig'indisi va zener diyoti kirish kuchlanishiga teng. Chiqish kuchlanishi zener diyotidan chiqariladi. Zener diyotini va unga ketma-ket ulangan rezistorni almashtirish orqali chiqish kuchlanishini oshirish yoki kamaytirish mumkin.

Davomi
--PAGE_BREAK--

Ta'riflangan sxema doimiy kuchlanish hosil qiladi. Sxemani loyihalashda oqim va kuchlanishni ham hisobga olish kerak. Tashqi yuk oqimni iste'mol qiladi, bu uning qarshiligi va chiqish kuchlanishi bilan belgilanadi. Ham yuk oqimi, ham stabilizatsiya oqimi zener diodi bilan ketma-ket ulangan rezistor orqali o'tadi. Ushbu qarshilik stabilizatsiya oqimi zener diyotidan oqib o'tadigan va buzilish hududida joylashgan tarzda tanlanishi kerak.

Rezistiv yuk ortishi bilan u orqali o'tadigan oqim kamayadi, bu esa yukdagi kuchlanishning pasayishiga olib kelishi kerak. Lekin zener diyot har qanday kuchlanish o'zgarishini oldini oladi. Stabilizatsiya oqimi va ketma-ket ulangan rezistor orqali yuk oqimining yig'indisi doimiy bo'lib qoladi. Bu ketma-ket rezistorda doimiy kuchlanish pasayishini ta'minlaydi. Xuddi shunday, yuk orqali oqim kuchayishi bilan tartibga solish oqimi pasayib, doimiy kuchlanishni ta'minlaydi. Bu kontaktlarning zanglashiga olib kirish kuchlanishi o'zgarganda doimiy chiqish kuchlanishini saqlab turishga imkon beradi.

2.3. Tiristorlar

Tiristorlar elektron kommutatsiya uchun ishlatiladigan yarimo'tkazgichli qurilmalarning keng sinfidir. Ushbu yarimo'tkazgichli qurilmalar ikki tomonlama bo'lib, uch yoki undan ko'p pn birikmalariga ega. Tiristorlar ichki ijobiy teskari aloqa bilan qoplanadi, bu chiqish kuchlanishining bir qismini kirishga qo'llash orqali chiqish signalining amplitudasini oshirishga imkon beradi.

Tiristorlar DC va AC quvvatni boshqarishda keng qo'llaniladi. Ular yukga beriladigan quvvatni yoqish va o'chirish, shuningdek, uning qiymatini tartibga solish uchun, masalan, yorug'lik yoki vosita tezligini boshqarish uchun ishlatiladi.

Tiristorlar diffuziya yoki diffuziya-qotishma usuli yordamida kremniydan tayyorlanadi va navbatma-navbat joylashtirilgan to'rtta p tipidagi va n tipidagi yarimo'tkazgich qatlamlaridan iborat. 2.13, 2.14 va 2.15-rasmlarda tiristorning soddalashtirilgan sxemasi, uning joriy kuchlanish xarakteristikasi va sxematik belgisi ko'rsatilgan.

To'rtta qatlam bir-biriga ulashgan bo'lib, uchta p-n birikmasini hosil qiladi. Ikkita eng tashqi terminallar anod va katod bo'lib, o'rta qatlamlardan biriga nazorat elektrodi ulanishi mumkin. Ushbu tiristorda nazorat elektrodi mavjud emas va uning ochilishi va yopilishi unga qo'llaniladigan kuchlanishni o'zgartirish orqali boshqariladi. Bunday tiristorlar dinistorlar deb ataladi.

2.13-rasmda ko'rsatilgan tiristorga qo'llaniladigan kuchlanishning polaritesi bilan uning asosiy qismi yopiq p-n o'tish joyida 2, o'tish 1 va 3 ochiq bo'ladi. Bunda p1 qavatdan p2 qavatga harakatlanuvchi teshiklar n1 qavatdagi elektronlar bilan qisman qayta birlashadi. Ularning p2 qatlamidagi kompensatsiyalanmagan zaryadi n2 qatlamidan elektronlarning ikkilamchi qarshi in'ektsiyasiga olib keladi va n2 qatlamidagi elektronlar p2 qatlamidan n1 qatlamiga o'tib, qisman p2 qatlamidagi teshiklar bilan qayta birlashadi. Ular p1 qatlamidan teshiklarni ikkilamchi qarshi in'ektsiyasiga olib keladi. Ushbu hodisalar ko'chki jarayonining rivojlanishi uchun zarur shart-sharoitlarni yaratadi. Biroq, ko'chki jarayoni faqat etarlicha katta tashqi kuchlanish Uperda boshlanadi. Bunday holda, tiristor oqim kuchlanish xarakteristikasining A nuqtasidan BC bo'limiga o'tadi (2.14-rasm) va u orqali o'tadigan oqim keskin ortadi. Bunday holda, 2-o'tish joyida zaryadlarning ko'pligi sababli, undagi kuchlanish sezilarli darajada pasayadi (taxminan 1 V gacha) va bu o'tishda ajralib chiqadigan energiya qurilma tuzilishidagi qaytarilmas jarayonlarning rivojlanishi uchun etarli bo'lmaydi.

Tiristor orqali oqim juda ma'lum bir qiymatga qisqartirilsa Isp (ushlab turish oqimi), u holda tiristor yopiladi va past o'tkazuvchanlik holatiga o'tadi (2.14-rasmdagi OA bo'limi). Agar tiristorga teskari polaritning kuchlanishi qo'llanilsa, u holda uning joriy kuchlanish xarakteristikasi yarimo'tkazgichli dioda bilan bir xil bo'ladi (2.14-rasmdagi OD bo'limi).

Ko'rib chiqilgan nazoratsiz tiristorning sezilarli kamchiligi bor: uning ochilishi va yopilishi faqat tashqi kuchlanish va oqimdagi katta o'zgarishlar bilan mumkin.

Ko'pincha ular nazorat elektrodiga ega bo'lgan tiristorlardan foydalanadilar (2.16-rasm).

3. Elektr izolyatsion materiallar

3.1. Dielektriklarning asosiy ta'riflari va tasnifi

Elektr izolyatsiyalash materiallari yoki dielektriklar - turli elektr potentsialida bo'lgan elektr jihozlarining elementlarini yoki qismlarini izolyatsiya qilish uchun ishlatiladigan moddalar. Supero'tkazuvchilar materiallar bilan solishtirganda, dielektriklar sezilarli darajada yuqori elektr qarshiligiga ega. Dielektriklarning xarakterli xususiyati ularda kuchli elektr maydonlarini yaratish va elektr energiyasini to'plash qobiliyatidir. Dielektriklarning bu xususiyati elektr kondansatkichlarida va boshqa qurilmalarda qo'llaniladi.

Agregat holatiga ko'ra dielektriklar gazsimon, suyuq va qattiq bo'linadi. Qattiq dielektriklar guruhi (yuqori polimerlar, plastmassalar, keramika va boshqalar) ayniqsa katta.

Kimyoviy tarkibiga ko'ra dielektriklar organik va noorganiklarga bo'linadi. Barcha organik dielektriklarning molekulalaridagi asosiy element ugleroddir. Noorganik dielektriklarda uglerod mavjud emas. Noorganik dielektriklar (slyuda, keramika va boshqalar) eng katta issiqlik qarshiligiga ega.

Ishlab chiqarish usuliga ko'ra dielektriklar tabiiy (tabiiy) va sintetik bo'linadi. Eng ko'p sonli sintetik izolyatsiya materiallari guruhidir.

Qattiq dielektriklarning katta guruhi odatda ushbu materiallarning tarkibi, tuzilishi va texnologik xususiyatlariga qarab bir qator kichik guruhlarga bo'linadi. Shunday qilib, keramik dielektriklar, mumsimon, kino, mineral va boshqalar mavjud.

Barcha dielektriklar, kichik darajada bo'lsa ham, elektr o'tkazuvchanligini ko'rsatadi. Supero'tkazuvchilardan farqli o'laroq, dielektriklar vaqt o'tishi bilan yutilish oqimining pasayishi tufayli oqimning o'zgarishini ko'rsatadi. Ma'lum bir daqiqadan boshlab, to'g'ridan-to'g'ri oqim ta'sirida dielektrikda faqat o'tkazuvchanlik oqimi o'rnatiladi. Ikkinchisining qiymati dielektrikning o'tkazuvchanligini aniqlaydi.

Elektr maydonining kuchi dielektrik kuch chegarasidan oshib ketganda, buzilish sodir bo'ladi. Buzilish - bu dielektrikni yo'q qilish jarayoni, buning natijasida dielektrik parchalanish nuqtasida o'zining elektr izolyatsion xususiyatlarini yo'qotadi.

Dielektrikning parchalanishi sodir bo'lgan kuchlanish qiymatiga parchalanish kuchlanishi Upr, elektr maydon kuchining mos keladigan qiymati esa dielektrik quvvati Epr deb ataladi.

Qattiq dielektriklarning parchalanishi yoki sof elektr jarayoni (parchalanishning elektr shakli) yoki termal jarayon (parchalanishning termal shakli). Elektr buzilishi qattiq dielektriklarda elektron oqimining ko'chkisi oshishiga olib keladigan hodisalarga asoslanadi.

Qattiq dielektriklarning elektr buzilishining xarakterli belgilari:

dielektrik kuchning haroratga va qo'llaniladigan kuchlanish davomiyligiga mustaqilligi yoki juda zaif bog'liqligi;

bir xil maydondagi qattiq dielektrikning elektr quvvati dielektrik qalinligiga bog'liq emas (qalinligi 10?/>- 10?/>sm gacha);

qattiq dielektriklarning elektr quvvati nisbatan tor chegaralarda: 10/>–10/>V/sm; va bu parchalanishning termal shaklidan kattaroqdir;

parchalanishdan oldin qattiq dielektrikdagi oqim eksponensial qonunga muvofiq ortadi va buzilish boshlanishidan darhol tokning keskin o'sishi kuzatiladi;

bir xil bo'lmagan maydon mavjud bo'lganda, eng yuqori maydon kuchi (chekka effekti) joylashgan joyda elektr uzilishi sodir bo'ladi.

Issiqlik buzilishi qattiq dielektriklarning o'tkazuvchanligi oshishi va katta dielektrik yo'qotishlar bilan, shuningdek, dielektrik tashqi issiqlik manbalari tomonidan qizdirilganda yoki issiqlikni yomon olib tashlash bilan sodir bo'ladi. Tarkibning heterojenligi tufayli dielektrik hajmining alohida qismlari o'tkazuvchanlikni oshirdi. Ular dielektrikning butun qalinligidan o'tadigan nozik kanallardir. Oqim zichligi oshishi tufayli ushbu kanallardan birida sezilarli miqdorda issiqlik hosil bo'ladi. Bu dielektrikdagi ushbu qismning qarshiligining keskin pasayishi tufayli oqimning yanada ko'payishiga olib keladi. Issiqlik hosil bo'lish jarayoni materialning termal yo'q qilinishi (eritish, karburizatsiya) butun qalinligi bo'ylab - zaiflashgan maydon bo'ylab sodir bo'lgunga qadar davom etadi.

Qattiq dielektriklarning termal parchalanishining xarakterli belgilari:

dielektrikdan atrof-muhitga eng yomon issiqlik o'tkazuvchanligi joyida buzilish kuzatiladi;

dielektrikning parchalanish kuchlanishi atrof-muhit haroratining oshishi bilan kamayadi;

qo'llaniladigan kuchlanishning davomiyligi oshishi bilan buzilish kuchlanishi kamayadi;

dielektrik qalinligi oshishi bilan elektr quvvati kamayadi;

qattiq dielektrikning elektr quvvati qo'llaniladigan o'zgaruvchan kuchlanish chastotasining ortishi bilan kamayadi.

Qattiq dielektriklarning parchalanishi paytida ko'pincha ma'lum bir haroratgacha elektr uzilishi sodir bo'lgan holatlar kuzatiladi va keyin dielektrikning qo'shimcha isishi tufayli dielektrikning termik parchalanish jarayoni sodir bo'ladi.

3.2. Elektr izolyatsiya materiallarining xususiyatlari

Davomi
--PAGE_BREAK--

Suyuq va yarim suyuq dielektriklar- bularga mineral moylar (transformator, kondansat?r va boshqalar), o'simlik moylari (kastor) va sintetik suyuqliklar (Sovol, Sovtol, PES-D va boshqalar), neft jeli kiradi.

Mineral moylar neft distillash mahsulotlaridir. Mineral elektr izolyatsion moylarning ayrim turlari bir-biridan viskozitesi va elektr xususiyatlari darajasi bo'yicha, ularning ba'zilarini (kondensator, kabel) yaxshiroq tozalash tufayli farqlanadi. Yog'larning qolgan xususiyatlari deyarli bir xil darajada.

Kastor yog'i kastor loviya o'simligining urug'idan olinadi.

Sovol va Sovtol yonmaydigan sintetik suyuqliklardir. Sovol kristall modda - bifenilni xlorlash orqali olinadi.

Sovol shaffof yopishqoq suyuqlikdir. Sovol toksik bo'lib, shilliq qavatlarni bezovta qiladi, shuning uchun u bilan ishlash xavfsizlik qoidalariga rioya qilishni talab qiladi. Sovtol - sovol va triklorbenzol aralashmasi, buning natijasida u sezilarli darajada past viskoziteye ega. Sovol va Sovtol sanoat chastotasining to'g'ridan-to'g'ri va o'zgaruvchan tok o'rnatishlari uchun qog'oz kondansatkichlarini singdirish uchun ishlatiladi.

PES-D suyuq organosilikon dielektrik bo'lib, issiqlikka chidamliligi va sovuqqa chidamliligiga ega. Organosilikon suyuqliklar toksik emas va korroziy emas.

Vazelin - yarim suyuq massa. Qog'oz kondansatkichlarini emdirish uchun ishlatiladi.

Yuqori polimerli organik dielektriklar asl modda - monomerning o'nlab, yuz minglab molekulalaridan hosil bo'lgan molekulalardan iborat. Polimerlar tabiiy (tabiiy kauchuk, amber va boshqalar) va sintetik bo'lishi mumkin. Yuqori polimerli materiallarning xarakterli xususiyati ularning yuqori dielektrik xossalaridir.

Mumsimon dielektriklar: kerosin, seresin va boshqalar aniq belgilangan erish nuqtasiga ega bo'lgan polikristal tuzilishdagi moddalardir.

Elektr plastmassalari- plastmassalar (plastmassalar) - har qanday bog'lovchi moddadan (qatronlar, polimerlar), plomba moddalardan, plastiklashtiruvchi va barqarorlashtiruvchi moddalar va bo'yoqlardan tashkil topgan kompozitsion materiallar.

Issiqlikka nisbatan termoset va termoplastik plastmassalar ajralib turadi. Birinchisi issiq presslash yoki keyingi isitish jarayonida erimaydigan va erimaydigan holga keladi. Termoplastik plastmassalar (termoplastiklar), presslash jarayonida qizdirilgandan so'ng, keyingi isitish vaqtida yumshashi mumkin.

Elektr izolyatsion qog'ozlar va kartonlar kimyoviy ishlov berilgan o'simlik tolalaridan olingan tolali materiallarga murojaat qiling: yog'och va paxta.

Havoda foydalanish uchun elektr kartonlari yog'da foydalanish uchun mo'ljallangan kartonlarga nisbatan zichroq tuzilishga ega.

Elyaf - sink xlorid eritmasi bilan oldindan ishlangan qog'oz varaqlarini bosish natijasida olingan monolit material. Elyaf barcha turdagi mexanik ishlov berish va shtamplash uchun javob beradi. Choyshab tolasi bo'shliqlarini issiq suvda yumshatgandan keyin hosil bo'lishi mumkin.

Laminatsiyalangan elektr izolyatsiyalovchi plastmassalar- bularga getinaks, tekstolit va shisha tolali shisha kiradi. Ushbu materiallar qatlamli plastmassalar bo'lib, ularda bakelit (rezol) yoki organosilikon qatronlar birlashtiruvchi sifatida ishlatiladi, erimaydigan va erimaydigan holatga o'tkaziladi.

Qatlamli elektr izolyatsion materiallarda plomba sifatida maxsus emdiruvchi qog'oz (getinaks), shuningdek paxta matolari (tekstolit) va gidroksidi bo'lmagan shisha matolar (shisha tolali to'qimachilik) ishlatiladi.

Elektr izolyatsiyalovchi aralashmalarni (aralashmalarni) quyish va emdirish. Aralashmalar elektr izolyatsion kompozitsiyalar bo'lib, ular foydalanish vaqtida suyuq bo'lib, keyinchalik qattiqlashadi va oxirgi (ishchi) holatda qattiq moddalardir.

Maqsadiga ko'ra, aralashmalar emdiruvchi va plomba birikmalariga bo'linadi. Birinchisi elektr mashinalari va qurilmalarining o'rashlarini singdirish uchun ishlatiladi, ikkinchisi - kabel muftalaridagi bo'shliqlarni to'ldirish uchun, shuningdek, elektr qurilmalari va qurilmalari (transformatorlar, choklar va boshqalar) korpuslarida.

Aralashmalar qattiqlashgandan keyin yumshamaydigan termoset yoki keyingi qizdirilganda yumshaydigan termoplastik bo'lishi mumkin. Termoplastiklarga epoksi, poliester va boshqa ba'zi qatronlar asosidagi birikmalar kiradi. Termoplastiklarga bitum, mumsimon dielektriklar va termoplastik polimerlar (polistirol, poliizobutilen va boshqalar) asosidagi birikmalar kiradi.

Bitumga asoslangan aralashmalar suvga yuqori qarshilik va yaxshi elektr xususiyatlariga ega bo'lgan eng arzon va kimyoviy inert moddalar sifatida keng qo'llaniladi.

Elektr izolyatsiyalovchi laklar va emallar.

Laklar - plyonka hosil qiluvchi moddalarning eritmalari: qatronlar, bitum, quritish moylari (zig'ir urug'i, tung), tsellyuloza efirlari yoki bu materiallarning organik erituvchilardagi kompozitsiyalari. Lakni quritish jarayonida undan erituvchilar bug'lanadi va lak bazasida fizik va kimyoviy jarayonlar sodir bo'lib, lak plyonkasi hosil bo'lishiga olib keladi.

Emdiruvchi laklar elektr mashinalari va qurilmalarining burilishlarini tsementlash, o'rashlarning issiqlik o'tkazuvchanligini oshirish va namlikka chidamliligini oshirish uchun o'rashlarni singdirish uchun ishlatiladi. Qoplama laklari yordamida o'rash yoki plastmassa va boshqa izolyatsion qismlar yuzasida himoya namlikka chidamli, yog'ga chidamli va boshqa qoplamalar yaratiladi. Yopishtiruvchi laklar slyuda plitalarini bir-biriga yoki qog'oz va matolarga (mikanitlar, mikalentlar) yopishtirish uchun, shuningdek, plyonkali materiallarni qog'oz, karton, matolarga yopishtirish va boshqa maqsadlar uchun mo'ljallangan.

Emaylar - ular ichiga pigmentlar kiritilgan laklar - noorganik plomba moddalari (sink oksidi, titan dioksidi, qizil qo'rg'oshin). Pigmentlovchi moddalar emal plyonkalarining qattiqligini, mexanik mustahkamligini, namlikka chidamliligini, yoyga chidamliligini va boshqa xususiyatlarini oshirish uchun kiritiladi. Emaylar qoplama materiallaridir.

Quritish usuliga ko'ra, laklar va emallar issiq (o'choq) va sovuq (havo) quritish o'rtasida farqlanadi. Birinchisi qattiqlashishi uchun 80 - 180 ° C haroratni talab qiladi, ikkinchisi esa xona haroratida quriydi.

Elektr izolyatsiyalovchi laklangan matolar (laklangan matolar) lak bilan singdirilgan matodan yoki qandaydir suyuq elektr izolyatsion kompozitsiyadan tashkil topgan egiluvchan materiallar. Qattiqlashgandan so'ng, lak yoki boshqa emdiruvchi kompozitsion laklangan matolarga elektr izolyatsiyalash xususiyatlarini ta'minlaydigan moslashuvchan plyonka hosil qiladi.

Mato asosiga qarab laklangan gazlamalar paxta, ipak, neylon va shisha (shisha lak matolar) ga bo'linadi. Yog ', yog'-bitum va poliester laklangan matolar uchun emdiruvchi kompozitsiyalar sifatida ishlatiladi. Escapon yoki silikon laklar, shuningdek, silikon kauchuk lateks yoki floroplastik suspenziyalarning eritmalari.

Yopishqoqligi yuqori bo'lgan termosetting aralashmalari bilan singdirilgan shisha tolali va rezina shisha matolar ushbu materiallardan tayyorlangan izolyatsiyaning mustahkamligini ta'minlaydi.

Laklangan matolarni qo'llashning asosiy yo'nalishlari: elektr mashinalari, qurilmalari va past kuchlanishli qurilmalar. Laklangan matolar moslashuvchan interturn va yivli izolyatsiyalash uchun, shuningdek, turli xil elektr izolyatsiyalovchi qistirmalari uchun ishlatiladi.

O'rashlarning old qismlarini va tartibsiz shakldagi boshqa oqim o'tkazuvchi elementlarni izolyatsiya qilish uchun laklangan lentalar ishlatiladi, laklangan matoning tagiga nisbatan 45 ° burchak ostida kesiladi.

Film elektr izolyatsiya materiallari Ular nozik (10 dan 200 mikrongacha) moslashuvchan plyonkalar, rangsiz yoki rangli.

Elektr mashinalarida yiv izolatsiyasi uchun plyonkali materiallardan foydalanish izolyatsiyaning qalinligini kamaytirishga imkon beradi. Plenkali elektr izolyatsiya materiallari asosan sintetik yuqori molekulyar dielektriklardan (lavsan, floroplastik-4 va boshqalar) ishlab chiqariladi.

Elektr izolyatsiyalovchi slyuda. Tabiiy slyuda asosan elektr izolyatsiyasi uchun ishlatiladi. Sintetik slyudalardan ftorflogopit ishlatiladi.

Slyudalar xarakterli varaq tuzilishiga ega moddalardir. Bu slyuda kristallarini yupqa qatlamlarga bo'lish imkonini beradi - 6 dan 45 mikrongacha yoki undan ko'p. Barcha tabiiy slyudalardan dielektrik sifatida faqat muskovit va flogopit ishlatiladi. Ushbu slyudalar osongina bo'linadi va yuqori elektr xususiyatlariga ega.

Elektrotexnikada quyidagi turdagi slyudalar qo'llaniladi.

Yirtilgan slyuda - o'zboshimchalik bilan konturning ingichka barglari. Bargning konturiga yozilishi mumkin bo'lgan to'rtburchaklar maydoniga qarab, uzilgan slyuda to'qqizta o'lchamga bo'linadi. Barglarning qalinligidan kelib chiqqan holda, uzilgan slyuda to'rt guruhga bo'linadi. Yurilgan slyuda yelimlangan slyuda elektr izolyatsiya materiallari (mikanit, mikafoliya, mikalent va boshqalar) ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Kondansat?r slyuda - slyuda plitalaridan (polbora) shtamplash (kesish) natijasida olingan to'rtburchaklar barglar. Kondensator slyuda asosiy dielektrik sifatida slyuda kondansatkichlarini ishlab chiqarishda, shuningdek, himoya plitalari sifatida ishlatiladi.

Elektr vakuum qurilmalari uchun slyuda - bu belgilangan teshiklar bilan jihozlangan turli shakldagi tekis qismlar. Ushbu mahsulotlar muskovit slyuda plitalarini kesish orqali olinadi. Slyuda qismlarining qalinligi 0,1 - 0,5 mm oralig'ida.

Gilyotin slyuda - har xil o'lchamdagi va qalinligi 0,08 - 0,6 mm bo'lgan to'rtburchaklar plitalar. Ushbu turdagi slyuda mahsulotlari elektr mashinalari va kam quvvatli qurilmalarda har xil turdagi elektr izolyatsiyalovchi qistirmalari sifatida ishlatiladi.

Slyuda asosidagi elektr izolyatsiyalash materiallari yulib olingan slyuda va bog'lovchi moddalardan tayyorlangan; mikanitlar, micafolia va mycalentes. Ular qandaydir qatron yoki lak yordamida bir-biriga yopishtirilgan slyuda varaqlaridan tashkil topgan kompozit materiallardir. Yelimlangan slyuda materiallarini qo'llashning asosiy sohasi yuqori voltli elektr mashinalarining (yivli, burilish va boshqalar), shuningdek issiqlikka chidamli past kuchlanishli mashinalarning o'rashlarini izolyatsiya qilishdir.

Slyuda va slyuda-plastmassa elektr izolyatsiyalash materiallari- tabiiy slyudani o'zlashtirish va uzilgan slyuda asosida elektr izolyatsion materiallarni ishlab chiqarish jarayonida har xil chiqindilarning 90% ga yaqini hosil bo'ladi. Chiqindilarni qayta ishlash yangi elektr izolyatsion materiallar - slyuda va slyuda plastmassalarini ishlab chiqarishga olib keldi.

Slyuda materiallari slyuda qog'oz yoki kartondan olinadi, ular qandaydir bog'lovchi kompozitsion (qatronlar, laklar) bilan oldindan ishlangan.

Slyuda qog'ozini olish uchun toza qoldiqlar ko'rinishidagi slyuda chiqindilari 750 - 800 ° S haroratda issiqlik bilan ishlov berishdan o'tkaziladi. Natijada, ular sezilarli darajada shishiradi va kichik zarrachalarga bo'linadi. Ularni suv bilan yuvgandan so'ng slyuda suspenziyasi hosil bo'ladi, undan slyuda qog'oz va karton tayyorlanadi.

Elektrokeramika materiallari issiqlik bilan ishlov berish natijasida olingan qattiq moddalar - ma'lum bir nisbatda olingan turli xil minerallardan tashkil topgan dastlabki keramika massalarini yoqish.

Ko'pgina elektrokeramik materiallarning (chinni, steatit va boshqalar) asosiy qismini tabiiy gil moddalar (gillar, kaolinlar) tashkil etadi. Loy materiallaridan tashqari, elektrokeramika massalariga kvarts, dala shpati (elektroporselen), shuningdek talk, bariy karbonat yoki kaltsiy karbonat (steatit) va boshqalar kiritiladi.

Xulosa

Kvant mexanikasi yaratilgunga qadar moddalarning o'tkazuvchanligi elektron gazning harakatini hisobga olgan holda tushuntirilgan. Ushbu gazning zarralari - elektronlar - moddaning kristall panjarasining ionlari bilan to'qnashadi. Elektronlarning kristall panjara orqali harakatlanishini de Boyl elektron to'lqinlarining tarqalishi deb hisoblaydigan o'tkazuvchanlikning kvant nazariyasiga ko'ra, panjara tugunlari elektron to'lqin uchun to'siq bo'la olmaydi. Qattiq jismlarning o'tkazuvchanligining kvant nazariyasi tarmoqli nazariyasiga asoslanadi. Qattiq jismlarda elektronlar faqat ma'lum energiya qiymatlarini oladi. Har bir bunday qiymat energiya darajasi bilan ifodalanadi. Darajalar zonalarga guruhlangan, bir-biridan zonaga tegishli energiya bo'shliqlari bilan ajratilgan.

Metalllarda zonalar bir-birining ustiga chiqadi yoki elektronlar bilan to'liq to'ldirilmaydi. Metallda esa elektr maydon ta'sirida elektron sathdan sathga erkin harakatlanadi. Bir darajadan darajaga o'tishning oson imkoniyati elektronning erkin harakatlanishini anglatadi.

Yarimo'tkazgichlar va izolyatorlarda to'ldirilgan tarmoqli erkin energiya bo'shlig'idan ajratiladi. Issiqlik energiyasi tufayli elektronlar bu tarmoqli bo'shliqdan o'tishi mumkin. Bunday o'tishlarning ehtimoli ortib borayotgan harorat bilan ortadi. Shuning uchun harorat oshishi bilan yarimo'tkazgichlar va dielektriklarning o'tkazuvchanligi oshadi - bu ularning metallardan eng muhim farqidir.

Adabiyotlar ro'yxati

Sindeev Yu.G., Granovskiy V.G. Elektrotexnika. Pedagogika va texnika oliy o'quv yurtlari talabalari uchun darslik. Rostov-na-Donu: "Feniks", 1999 yil.

Lixachev V.L. Elektrotexnika. Katalog. 1-jild/V.L. Lixachev. – M.: SOLON-Press, 2003 yil.

Jdanov L.S., Jdanov G.L. O'rta maxsus o'quv yurtlari uchun fizika: Darslik. – 4-nashr, rev. – M.: Fan. Fizika-matematika adabiyoti bosh tahririyati, 1984 yil.

Remizov A.N. Fizika kursi: Universitetlar uchun darslik / A.N. Remizov, A.Ya. Potapenko. - M.: Bustard, 2002 yil.

Dmitrieva V.F. Fizika: Texnik maktablar uchun darslik. / Ed. V.L. Prokofyev, - 4-nashr, o'chirilgan. – M .: Yuqori. maktab, 2001 yil.

Gribov L.A., Prokofieva N.I. Fizika asoslari: Darslik. – 2-nashr. – M.: Fan. Fizmatlit, 1995 yil.

Yavorskiy B.M., Pinskiy A.A. Fizika asoslari: Darslik. Ikki jildda: T.1. – 3-nashr. qayta ishlangan – M.: Fan. Fizmatlit, 1981 yil.

Slayd taqdimoti

Slayd matni: Elektrostatik maydondagi Supero'tkazuvchilar va dielektriklar Artem Mezhetskiy 10 "B" Bajargan: "Belovo shahar 30-son umumiy o'rta ta'lim maktabi" shahar ta'lim muassasasi Rahbar: Popova Irina Aleksandrovna Belovo 2011 y.

Slayd matni: Reja: 1. Supero'tkazuvchilar va dielektriklar. 2. Elektrostatik maydondagi o'tkazgichlar. 3. Elektrostatik maydondagi dielektriklar. Ikki turdagi dielektriklar. 4.Dielektrik doimiy.

Slayd matni: o'tkazuvchanlik o'tkazgichlari bo'yicha moddalar elektr tokini o'tkazadigan moddalardir erkin zaryadlar mavjud dielektriklar elektr tokini o'tkazmaydigan moddalar bo'sh zaryadlar yo'q

Slayd matni: Metalllarning tuzilishi + + + + + + + + + - - - - - - - - -

Slayd matni: Elektrostatik maydondagi metall o'tkazgich + + + + + + + + + - - - - - - - - + + + + + Ev. Evn. Evn = Evn. -

Slayd matni: Elektrostatik maydondagi metall o'tkazgich E tashqi = E ichki. Jami=0 OUTPUT: Supero'tkazuvchilar ichida elektr maydoni yo'q. Supero'tkazuvchilarning butun statik zaryadi uning yuzasida to'plangan.

Slayd matni: Dielektrikning tuzilishi, NaCl osh tuzi molekulasining tuzilishi, elektr dipol - kattaligi teng va ishorasi qarama-qarshi ikkita nuqta zaryadining birikmasi. Na Cl - - - - - - - - + - + -

Slayd matni: Dielektriklarning turlari Polar musbat va manfiy zaryadlarning tarqalish markazlari bir-biriga to?g?ri kelmaydigan molekulalardan iborat bo?lib, osh tuzi, spirtlar, suv va boshqalar. Qutbsizlar musbat va manfiy taqsimlanish markazlari bo?lgan molekulalardan iborat; to'lovlar bir-biriga mos kelmaydi. inert gazlar, O2, H2, benzol, polietilen va boshqalar.

Slayd matni: Qutbli dielektrikning tuzilishi + - + - + - + - + - + -

Slayd № 10

Slayd matni: Elektr maydonidagi dielektrik + - + + + + + + + - E ext. E ichki + - + - + - + - E ichki.< Е внеш. ВЫВОД: ДИЭЛЕКТРИК ОСЛАБЛЯЕТ ВНЕШНЕЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Slayd № 11

Slayd matni: Muhitning dielektrik o'tkazuvchanligi - dielektrikning elektr xossalariga xos xususiyat E Eo - vakuumdagi elektr maydon kuchi - dielektrikdagi elektr maydon kuchi - muhitning dielektrik o'tkazuvchanligi = Eo E

Slayd № 12

Matn slayd: Moddalarning dielektrik o'tkazuvchanligi O'rta suvning dielektrik o'tkazuvchanligi 81 kerosin 2,1 moy 2,5 kerosin 2,1 slyuda 6 stakan 7

Slayd № 13

Slayd matni: Kulon qonuni: Nuqtaviy zaryad tomonidan hosil qilingan elektr maydon kuchi: q1 q2 r 2 q r 2

Slayd № 14

Slayd matni: Vazifa

Slayd № 15

Slayd matni: Muammoni hal qilish

Slayd № 16

Slayd matni: Muammoni yechish

Slayd № 17

Slayd matni: Muammoni yechish

Slayd № 18

Slayd matni: Sinov №1: Musbat zaryadlangan jism uchta kontaktli A, B, C plitalarga keltiriladi. B, C plitalari o'tkazgich, A esa dielektrikdir. B plitasi to'liq chiqarilgandan keyin plitalarda qanday zaryadlar bo'ladi? Javob variantlari

Slayd № 19

Slayd matni: № 2: Zaryadlangan metall shar ketma-ket ikkita dielektrik suyuqlikka botiriladi (1).< 2). Какой из нижеприведенных графиков наиболее точно отражает зависимость потенциала поля от расстояния, отсчитываемого от центра шара?

Slayd № 20

Slayd matni: No3: Yassi kondansat?r plitalari orasidagi bo'shliq dielektrik bilan to'liq to'ldirilganda, kondansat?r ichidagi maydon kuchi 9 marta o'zgaradi. Kondensatorning sig'imi necha marta o'zgargan? A) 3 baravar ortdi. B) 3 marta kamaydi. C) 9 marta ortdi. D) 9 marta kamaydi. E) o'zgarmagan.

Slayd № 21

Slayd matni: No 4: Qalin devorli zaryadsiz metall sharning markaziga musbat zaryad joylashtirilgan. Quyidagi raqamlardan qaysi biri elektrostatik maydon chiziqlarining taqsimlanish sxemasiga mos keladi?

Slayd № 22

Slayd matni: No5: Quyidagi raqamlardan qaysi biri musbat zaryad va tuproqli metall tekislik uchun maydon chiziqlarining taqsimlanishiga mos keladi?

Slayd № 23

Slayd matni: Adabiyotlar Kasyanov, V.A. Fizika, 10-sinf [Matn]: umumta'lim maktablari uchun darslik / V.A. Kasyanov. – MChJ “Drofa”, 2004. – 116 b. Kabardin O.F., Orlov V.A., Evenchik E.E., Shamash S.Ya., Pinskiy A.A., Kabardina S.I., Dik Yu.I., Nikiforov G.G., Shefer N. .VA. "Fizika. 10-sinf”, “Ma’rifat”, 2007 yil

Slayd № 24

Slayd matni: Hammasi =)

Supero'tkazuvchilar va dielektriklar

Slaydlar: 8 ta so‘z: 168 ta tovush: 0 ta effekt: 0 ta

Moddadagi elektr maydoni. Har qanday muhit elektr maydon kuchini zaiflashtiradi. Muhitning elektr xarakteristikalari undagi zaryadlangan zarrachalarning harakatchanligi bilan belgilanadi. Moddalar, o'tkazgichlar, yarim o'tkazgichlar, dielektriklar. Moddalar. Erkin zaryadlar elektr maydoni ta'sirida harakatlana oladigan bir xil belgining zaryadlangan zarralaridir. Bog'langan zaryadlar bir-biridan mustaqil ravishda elektr maydoni ta'sirida harakat qila olmaydigan zaryadlardan farq qiladi. Supero'tkazuvchilar. Supero'tkazuvchilar - bu erkin zaryadlar butun hajm bo'ylab harakatlanishi mumkin bo'lgan moddalardir. Supero'tkazuvchilar - metallar, tuzlar eritmalari, kislotalar, nam havo, plazma, inson tanasi. - Explorer.ppt

Elektr maydonidagi o'tkazgichlar

Slaydlar: 10 ta so?z: 282 ta tovush: 1 ta effekt: 208 ta

Elektr maydonidagi o'tkazgichlar. Boshqa o'tkazgichlarda ham elektr maydoni yo'q. Metall o'tkazgich ichidagi elektr maydonini ko'rib chiqaylik...... Dielektriklar. Qutbsiz dielektriklarda musbat va manfiy zaryadning markazi mos tushadi. Elektr maydonida har qanday dielektrik qutbga aylanadi. Dipol. Dielektriklarning qutblanishi. - Elektr maydonidagi o'tkazgichlar.ppt

Elektrostatik maydondagi o'tkazgichlar

Slaydlar: 11 ta so?z: 347 ta tovush: 0 ta effekt: 18 ta

Elektrostatik maydondagi o'tkazgichlar va dielektriklar. Elektrostatik maydondagi o'tkazgichlar Elektrostatik maydondagi dielektriklar. - metallar; elektrolitlarning suyuq eritmalari va eritmalari; plazma. Supero'tkazuvchilarga quyidagilar kiradi: Elektrostatik maydondagi o'tkazgichlar. Evnesh. Ichki maydon tashqi maydonni zaiflashtiradi. Evn. Elektrostatik maydonga joylashtirilgan o'tkazgichning ichida maydon yo'q. Bir hil metall o'tkazgichlarning elektrostatik xususiyatlari. Dielektriklar. Polar. Qutbsiz. Dielektriklarga havo, shisha, qattiq kauchuk, slyuda, chinni va quruq yog'och kiradi. Elektrostatik maydondagi dielektriklar. - elektrostatik maydondagi o'tkazgichlar.ppt

Supero'tkazuvchilar va dielektriklar

Slaydlar: 18 ta so?z: 507 ta tovush: 0 ta effekt: 206 ta

Elektr maydoni. Elektrostatik maydondagi o'tkazgichlar va dielektriklar. Supero'tkazuvchilar va dielektriklar. O'tkazuvchanlik bo'yicha moddalar. Oxirgi elektron. Metalllarning tuzilishi. Metall o'tkazgich. Elektrostatik maydondagi metall o'tkazgich. Dielektrik tuzilishi. Polar dielektrikning tuzilishi. Elektr maydonidagi dielektrik. Muhitning dielektrik o'tkazuvchanligi. Coulomb qonuni. Mikroto'lqinli pech. Mikroto'lqinli pech. Mikroto'lqinli pechlar ovqatni qanday isitadi. Quvvat. - Supero'tkazuvchilar va dielektriklar.ppt

Elektr maydonidagi o'tkazgichlar dielektriklar;

Slaydlar: 18 ta so?z: 624 ta tovush: 1 ta effekt: 145 ta

Mavzu: "Elektr maydonidagi o'tkazgichlar va dielektriklar". Supero'tkazuvchilar. Supero'tkazuvchilar ichida zaryadlash. Maydon superpozitsiyasi printsipiga ko'ra, o'tkazgich ichidagi kuchlanish nolga teng. O'tkazuvchi soha. Ixtiyoriy A nuqtani olaylik. Maydonlarning zaryadlari teng. Elektrostatik induksiya. Ekvipotentsial yuzalar. Eng mashhur elektr baliqlari. Elektr Stingray. Elektr ilon balig'i. Dielektriklar. Dielektriklar erkin elektr zaryadiga ega bo'lmagan materiallardir. Dielektriklarning uch turi mavjud: qutbli, qutbsiz va ferroelektriklar. - elektr maydonidagi o'tkazgichlar, elektr maydonidagi dielektriklar.ppt

Dielektriklardagi elektr maydoni

Slaydlar: 31 ta so?z: 2090 ta tovush: 0 ta effekt: 0.

Oddiy sharoitlarda dielektriklar elektr tokini o'tkazmaydi. "Dielektriklar" atamasi Faraday tomonidan kiritilgan. Dielektrik, har qanday modda kabi, atomlar va molekulalardan iborat. Dielektrik molekulalar elektr neytraldir. Polarizatsiya. Dielektrikdagi maydon kuchi. Maydon ta'sirida dielektrik polarizatsiyalanadi. Dielektrik ichidagi hosil bo'lgan maydon. Maydon. Elektr o'zgaruvchanligi. Tashqi maydon erkin elektr zaryadlari tizimi tomonidan yaratilgan. Dielektrikdagi maydon uchun Gauss teoremasi. Dielektrikdagi elektrostatik maydon uchun Gauss teoremasi. Ferroelektriklarning xossalari kuchli haroratga bog'liq. - Dielektrik.ppt

Dielektriklarning qutblanishi

Slaydlar: 20 ta so?z: 1598 ta tovush: 0 ta effekt: 0.

Dielektriklarning qutblanishi. Nisbiy dielektrik doimiy. Polarizatsiya vektori. Polarizatsiya mexanizmlari. Spontan polarizatsiya. Migratsiya polarizatsiyasi. Elastik polarizatsiya turlari. Ion elastik polarizatsiyasi. Dipol elastik polarizatsiyasi. Termal polarizatsiya turlari. Dipol termal polarizatsiya. Elektron termal polarizatsiya. Dielektrik doimiy. Ferroelektriklar. Pyezoelektriklar. Pyezoelektrik effektlar faqat simmetriya markaziga ega bo'lmagan kristallarda kuzatiladi. Piroelektriklar. Piroelektriklar qutb o'qi bo'ylab o'z-o'zidan qutblanishni ko'rsatadi. Fotopolyarizatsiya. -