Электростатикалы рістегі ткізгіштер мен диэлектриктер. Диполь. Диэлектритерді поляризациялануы. Сегнетоэлектриктер.

ткізгіштер – электр тогын ткізетін жне еркін (бос) зарядтары (электрондар, иондары) бар заттар. Блара металдар жатады.

ткізгіш ішіндегі электрондара кш сер еткендіктен те боланша ыса мерзімді ток пайда болады. сырты ріс кернеулігі, зарядтарды айта блініп орналасуы кезінде туатын кернеулік.

Диэлектрик - электр тогын ткізбейтін, байланысан зарядтары бар заттар. Бейтарап атомдардаы электр зарядтары (зарядталан блшектер: электрондар мен ядролар) бір-бірімен байланысан болады да, затты бкіл клемінде, ткізгіштердегі еркін зарядтар сияты ріс серінен орын ауыстыра алмайды.

Полярлы диэлектриктер Полярсыз диэлектриктер

 

Электр рісінде диполдар кш сызытары бойымен бадарланады. Диэлектриктер поляризацияланады. Байланысан зарядтар диэлектрик ішінде сырты электр рісін лсірететін ріс туызады. Кш сызытарды бойымен бадарланан дипольдар тзіледі. Диэлектриктер поляризацияланады
   

ішкі ріс тудырады ткізгіш ішінде ріс лсірейді.

Затты диэлектрик тімділігі

-вакуумдегі электр рісіні кернеулігі диэлектрик ішіндегі электр рісіні кернеулігі. Диэлектрик ішінде электр рісіні кернеулігі анша есе азайанын крсетеді.

 

Диэлектрикті молекуласыны рылысына байланысты поляризация шке блінеді:

1. Баытты поляризация

2. Ионды поляризация

3. Электронды поляризация

· Баытты поляризация полярлы диэлектриктерде байалады. Полярлы диэлектрикті молекулалары сырты электр рісіне енгізілгенде электрлік моменттері сырты электр рісімен баыттас болатындай трде орналасады.

· Электронды поляризация – полярсыз диэлектриктерде байалады, яни сырты электр рісіне енгізгенде полярсыз диэлектриктердегі о жне теріс зарядтар бір-біріне атысты ыысады.

· Ионды поляризация – ионды кристалдарда байалады.

Полярлы диэлектрикті поляризациясы абсолют температураа туелді.

 

Электрлік диполь

Бір-бірінен ашытыта орналасан шамалары бірдей жне табалары арама-арсы екі зарядтан тратын электрлік жйені электрлік диполь деп атайды.

 

-q + q

 
 


 

Электрлік дипольді санды сипаттау шін дипольдік момент немесе электрлік момент деп аталатын физикалы векторлы шама енгізілген.

Сегнетоэлектриктер — белгілі температуралар аралыында (сегнетоэлектрлік фазаа сйкес) баыты сырты серлер арылы (электр рісімен немесе механикалы кернеулермен) згертіле алатын спонтанды поляризацияланан кристалл диэлектриктер (соны ішінде сйы кристаллы).

Идеал газды молекулалы-кинетикалы теориясы. Статистикалы жэне термодинамикалы зерттеу дістері. Идеал газды тжірибелік задары. Идеал газды тедеуі. Молекулалы-кинетикалы теорияны негізгі тедеуі.

Идеал газды молекулалы – кинетикалы теориясыны (МКТ) негізгі тедеуіні екі жаын да мольдік клемге кбейтейік

Менделеев-Клапейронтедеуінен шыатыны

.

Тедеулерді о жатарын теестіре отырып, алатынымыз

(11.1)

Жаа тратыны (Больцман тратысы) енгізейік

 

, сонда , (11.2)

 

жне

 

.

ыздырылан жне суытылан газ барлы баса денелер сияты зіні температурасымен сипатталады. Сондытан температура мен молекулаларды орташа кинетикалы энергиясыны арасында байланыс бар деп айта аламыз. Ондай байланыс тедеуі жоарыда алынан.

 

(11.3)

Температураны тек жанама діспен ана лшеуге болады. Бл діс тікелей жне жанама лшеулерге баынатын денені біратар физикалы асиеттеріні температурадан туелділігіне негізделген . Мысалы, денені температурасы згерген кезде оны зындыы, клемі, тыыздыы, электр кедергісі, серпімділік асиеттері оса згереді. Оларды термометрлік шама деп атайды. Осы асиеттерді кез-келгеніні згерісі температураны лшеуге

 

негіз болып табылады. Ол шін термометрлік дене деп аталатын бір дене шін берілген асиетті температурадан функционалды туелділігі белгілі болса жеткілікті. Термометрлік денелерді кмегімен рылатын температуралы шкалаларды

эмпирикалы деп атайды.

11.1-сурет

Халыаралы жзградустік шкаладатемпература ºС-пен (Цельсия градусы) лшенеді жне t–мен белгіленеді. алыпты ысымда (1,01325·105 Па) мзды еруі мен суды айнау температуралары 0 ºС пен 100 ºС – а те деп есептелінеді.

Температураны термодинамикалы шкаласындатемпература Кельвинмен(К) лшенеді жне Т–мен белгіленеді.

Абсолют температураТменжзградустік шкала бойыншатемператураны арасындаы байланыс:Т=273,15+ t.

Т=0(t=-273,150С) температураныабсолют нлідеп аталынады..

Механикалы жйені і еркіндік дрежелеріні саныдеп оны кеістіктегі орны мен конфигурациясын анытайтын туелсіз координаталарды санын айтады.

Бір атомды молекула шін і=3 , екі атомды молекула шін і=5 , (3-ілгерілемелі, 2-айналмалы), ш атомды молекула шін і=6 (3- ілгерілемелі, 3—айналмалы)

Больцманны энергияны еркіндік дрежелер бойынша те таралу заы: егер термодинамикалы жйе T температурада жылулы тепе-те-дікте тратын болса, онда ілгерілемелі жне айналмалы еркіндік дрежелеріні рай-сысына орташа аланда бірдей кинетикалы энергия келеді,

. (11.4)

Сонымен, молекулаларды орташа кинетикалы энергиясы мынаан те болу керек

, (11.5)

бл жерде жалпы жадайда ілгерілемелі, айналмалы жне екі еселенген тербелмелі еркіндік дрежелер сандарыны осындысы :

(11.6)

 

 

Денені ішкі энергиясы – бл молекулаларды жылулы озалысыны

кинетикалы энергиясы мен оларды зара серлесуіні потенциалды энергиясыны жиынтыы.

Идеал газды бір моль млшері шін оны ішкі энергиясы:

, (11.7)

 

ал газды кез-келген массасы шін

 

. (11.8)

Механикалы озалысты энергиясы жылулы озалысты энергиясына ауыса алады жне керісінше. Осындай ауысу кезінде энергияны саталу жне трлендірілу заы орындалады. Термодинамикалы процестерге атысты бл за термодинамиканы бірінші бастамасыболып табылады.

Ішкі энергиясы -ге те кейбір жйе (поршень астындаы цилиндрдегі газ) сырттан жылу млшерін алып, сырты кштерге арсы жмыс атарсын. Сонда жйе ішкі энергиясы -ге те жаа кйге ауысады.

Егер жылу жйеге берілсе о болып саналады, ал жмыс о болу шін ол сырты кштерге арсы орындалу ажет.

Жйе бірінші кйден екіншіге кез келген тсілмен ауысанда энергияны саталу заына сйкес ішкі энергияны згерісі бірдей болады да мынаан те:

, немесе

Жйеге берілген жылу млшері оны ішкі энергиясын згертуге жне жйені сырты кштермен жмыс істеуіне жмсалады.

 

Термодинамиканы бірінші заыны дифференциалды трі:

 

,

(11.9)

мндаы - толы дифференциал, ал жне толы дифференциал емес.

Кй функциясы дегеніміз жйе бір кйден екіншіге ауысанда згерісі осы ауысуа сйкес келетін термодинамикалы процесті тріне туелсіз болатын жне бастапы кймен соы кйді параметрлеріні мндерімен толы аныталатын жйені физикалы сипаттамасы. Кй функциясына ішкі энергия жатады.

Жйені істейтін жмысы жне оны алан жылу млшері жйені бір кйден екінші куйге ауысу жолына туелді, сондытан олар процесс функциясына жатады. Осыан байланысты, жйені р трлі кйдегі ие болатын жмысы немесе жылу оры туралы айтуды маынасы жо.

 

Мысалы,

 

, ,

 

Егер жйе бастапы кйге айтып оралатын болса, оны ішкі энергиясыны згерісі . Сонда .