دانلود مقاله کامل درباره دی الکتریک ها

اختصاصی از فی موو دانلود مقاله کامل درباره دی الکتریک ها دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :28

بخشی از متن مقاله

قطبش پذیری مولکولی

با اعمال یک میدان ، قطبش ماده قطبی به دو صورت می تواند تغییر کند :

الف ) اگر میدان باعث جابجایی اتمها X تغییر فاصله بین آنها شود و گشتاور دو قطبی مولکول را تغییر می دهد این عمل را قطبش پذیری اتمی می خوانیم و با  نمایش می دهیم .

ب ) اگر کل مولکول حول محور تقارن خود چرخش کند ، بطوریکه دو قطبی آن با میدان هم امتداد شود این را قطبش جهتی می نامند ، و با  نمایش می دهند .

 قطبش بین لایه ای :

در یک بلور واقعی همیشه در عمل نقصهای زیادی از قبیلی جاهای شبکه ای تهی ، مراکز ناخالصی ، جابجاییها و  … وجود دارد . حاملهای بار آزاد ، که تحت تأثیر میدان اعمال شده در بلور جابجا می شوند ، ممکن است توسط یک نقص به دام بیفتند و یا روی هم انباشته شوند . و این اثر منجر به ایجاد انباشتگی موضعی بار می شود که تصویر خودش را بر روی یک الکترود القاء می کند و گشتاور دو قطبی بدست
می دهد . و این قطبش دو بلور بنا می کند که قطبش بین لایه ای نامیده می شد و آن را با  نشان می دهیم .

دسته بندی دی الکتریکها :

سه نوع قطبش پذیری اتمی و یامولکولی  منجر به یک طبقه بندی کلی در مواد دی الکتریکی می شوند . تمام دی الکتریکها در یکی از سه گروه زیر قرار دارند  :

الف ) مواد غیر قطبی که تغییرات گذردهی را در محدودة فرکانسهای نوری نشان
می دهند . در این مواد اعمال میدان الکریک یفقط باعث جابجایی الاستیکی الکترونها می شود . تمام دی الکتریکهایی که دارای این نوع اتم آنه چه بصورت جامد ، مایع و یا گاز باشند ، در این دسته یافت می شوند .

ب ) مواد قطبی که در محدودة فرکانهاس فروسرخ و همچنین نوری تغییراتی در گذردهی دارند . موادی که بتوان در ردة بندی این دسته قرار داد ، احساسی هستند که گشتاورده قطبی خالص مولکولهای آنها صفر است . حتی اگر دارای دسته های دو قطبی از اتمها باشند ،  ، پارافین ، بنزین  تتراکلرید کربن و تعداد زیادی از روغنها از این دسته اند . در بیشتر اینها قطبش پذیری فروسرخ تنها کسری از قطبش پذیری نوری است و از نظر تجربی رفتار آنها بسیار شبیه به مواد غیر قطبی
می باشد .

مهمترین اعضای این دسته ، جامدات یونی هستند ، نظیر سنگ بنک ، بلورهای قلیایی بطور عام  ،   و … … … ؛ همة اینها قطبش پذیری فروسرخ بزرگی را نشان
می دهند .

ج ) مواد دو قطبی که علاوه بر اینها ، قطبش جهتی را هم نشان می دهند . تمامی موادی که شامل مولکولهای دو قطبی انه در این گروه قرار دارند ، در دماهای پایین ممکن است این مواد قطبی شوند و این بخاطر بی حرکت شدن مولکولهاست بطوریکه دیگر قادر به چرخیدن و همسو شدن با میدان نمی باشد . در بعضی حالات مانند یخ ، چرخش دو قطبی ممکن است از طریق انتقال یک یون از محل تعادل به محل دیگری حاصل شود .

مشکلات  نظریة دی  الکتریک :

هدف نظریه دی الکتریک باید این باشد که  بتوان گشتاور دو قطبی الکتریک داده شده را که در اثر اعمال یک میدان در مادة القاء می شود ، از ساختار اتمی و مولکولی آن محاسبه کرد . این هدف از طریق محاسبة قطبش پذیری که رفتار میکروسکویی و ماکروس کوپی دی الکتریک را به یکدیگر  را به یکدیگر مربوط می کند ، انجام
می شود ، به طوری که انجام می گیرد که عامل اخیر توسط گذردهی اش توصیف
می گردد و محاسبة صریح مقادیر گذردهی و وابستگی آن به فرکانس و دما از یک مدل اتمی و یا مولکولی همواره با مشکلاتی همراه بوده است و عموماً تقریبهایی بکار گرفته می شود . برای مثال ، در مورد قطبش پذیری اتمی هیچگونه محاسبه ای را
نمی توان انجام داد مگر اینکه پیکربندیهای دقیق از هسته های یونی مثبت و ابرهای الکترونی آنها معلوم باشد ، و این فقط در تعداد معدودی از حالتهای نسبتاً ساده امکان پذیر می باشد . بنابراین عموماً مدل ساده ای برای نمایش یک ماده با پیچیدگی خیلی زیاد انتخاب می شود ، معمولاً این امر اجازه می دهد که فرمولهایی تقریبی برای توصیف رفتار دی الکتریک بدست آیند و مقایسة اینها با نتایج تجربی ، صحت مدل به کار برده شده را نشان می دهد .

 شکست دی الکتریکی :

تعریف . خرابی دی الکتریکها تحت تنش الکتریک شکست نامیده می شود و از نظر عملی زمینة مطالعه فوق العاده مهمی  است . اغلب دیده می شود که مواد مشابه تحت شرایط صنعتی واقعی ، گسترده وسیعی از قدرتهای دی الکترنیکی را که به نوع کاربردشان وابسته می باشند  ارائه می دهند . بهر حال ، حتی در جای که به ظاهر شرایط کاربردی و توزیع میدان یکسانند دیده می شود که باز هم شکست در گسترة وسیعی از تنشهای اعمال شده گسترده است علاوه بر آن تحت شرایط آزمایشگاهی ، اندازه گیریهای انجام شده عموماً این شکست را در قدرتهای میدان پایین تری از آنچه برای مادة خالص است ، بدست می دهند .

برای در یک ساز کارهای انانس شکست ، لازم است شرایط کنترل شده در آزمون آزمایشگاهی دقیقاً حفظ شود . بنابراین از تمرکزهای میدان با دور لبه های الکترودها  باید جلوگیری شود و مادة تحت آزمایش باید خالص و همگن باشد و اتمسفر باید به دقت کنترل شود .

قبل از اینکه به بررسی تعدادی از سازو کارهای اساسی شکست بپردازیم لازم است ساختار الکترونی دی الکترکهای خالص را بررسی کنیم .

 الکترونها در عایقها :

هنگامیکه اتمها برای تشکیل جامد نزدیک هم آورده می شوند ، ترازهای مجاز گسستة انرژی مربوط به الکترونها در اتم آزاد پهن شده و به نوازهای انرژی مجاز تبدیل
می شوند . در دمای صفر مطلق ، در بلور کامل بدون نقص ، این نوارها با الکترونهایی که دارای انزژی معین اند ، پر می شوند . با افزایش دما ، الکترونها انرژی کسب کرده و اگر انها دقیقاً مقدار انرژی انتقال را کسب کنند ، بخشی از انها به سطوح انرژی بالاتر حرکت می کنند .

نوارهای انرژی که مربوط یه الکتروهای مقید به اتمهای مادر می باشند ، نوار ظرفیت نامیده می شوند . هنگامیکه الکتروها از چنین انرژیها انتقال می یابند ، از اتمهای مادر رها می شوند و نواری که به ان منتقل می گردند به وار رسانایی موسوم است .
همینکه الکترونها در نوار رسانایی قرار بگیرند برای جابجایی در بلور آزاد خواهند
بود .

در عایقها نوارهای ظرفیت و رسانایی توسط شکاف انرژی بزرگی از هم جدا هستند . این گاف چنان بزرگ است که در دمای اتاق الکترونها نمی توانند انرژی گرمایی لازم برای انتقال  به نوار رسانایی را کسب کنند . بنابراین به اتمهای مادر مقید می مانند و قادر به جابجایی در بلور نخواهند بود تا رسانایی الکتریکی ایجاد نمایند .

بلور دی الکتریکی کامل ، نارسانایی کامل با رسانندگی الکتریکی صفر خواهد بود . در عمل تمام بلورها باید یکی یا بیشتر از انواع ناکامیلهای زیر را شامل باشند .

1 ) تهیحابها و میانین ها : اینها در بلورهایی رخ می دهند که ناخالصی ندارند و دارای تناسب استیوکیومتری باشند . تهیحاها مکانهای شبکه ای خالی اند یعنی نقاطی که باید درآنها اتمها حضور داشته باشند ، ولی وجود ندارند . میانین ها ، یونایی هستند که در موقعیتهای بین نقاط شبکه ای قرار گرفته اند ، یعنی نسبت به آرایة منظم اتمهای در شبکة بلورین جابجا شده اند .

2 ) غیر استیوکیومتری : در بلوری که عنصر خالص نیست ، ممکن است مقدار کمی اضافه از یک نوع اتم ، نسبت به تناسبهای ترکیب دقیق شیمیایی بلور ، وجود داشته باشند . اتمهای اضافه می توانند به موقعیهای میان شبکه ای منتقل شوند یا شبکه ممکن است خودش را باز ترتیب نماید بطوریکه تهیحاها وجود داشته باشند .

3 ) ناکاسهایی ناشی از حضور اتمهای بیگانه : اثر این ناکامیها تغییر توزیع بار در بلور می باشد . که بعنوان تراکمهای موضعی بار عمل می کنند و می توانند الکتروهای را که در بلور حرکت می کنند ، به دام اندازند . بدین طریق الکتروها از نوار رسانایی حذف می  شوند . همینکه الکترون به دام می  افتد ، حالتهای انرژی شبیه اتمهایی را که در اتم منفرد در دسترس هستند اشغال می  کند ، یعنی یک حالت پایه با تعدادی تراز برانگیختة قابل دسترس در بالای آن داریم .

متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.

دانلود فایل