Prezantimi me temën "përçuesit dhe dielektrikët". Prezantimi "Përçuesit dhe dielektrikët në një fushë elektrostatike" prezantim për një orë mësimi të fizikës (klasa 10) me temën Përkufizimet themelore dhe klasifikimi i dielektrikëve

• Çfarë është një fushë elektrike?
• Emërtoni vetitë kryesore të fushës elektrostatike.
• Çfarë gjeneron fushën elektrike?
• Si quhet forca e fushës elektrike?
• Cila fushë elektrike quhet uniforme?
• Si mund të merret një fushë elektrike uniforme?
• Si drejtohen vijat e forcës së një fushe elektrike uniforme?
• Si të llogarisni forcën e fushës elektrike të krijuar nga një ngarkesë pikë?

Përçuesit dhe dielektrikët në një fushë elektrostatike

Skica e ligjëratës:

• 1. Përçuesit dhe dielektrikët.
• 2. Përçuesit në një fushë elektrostatike.
• 3. Dielektrikët në një fushë elektrostatike.

Dy lloje të dielektrikëve.

• 4.Konstanta dielektrike.

Struktura e metaleve

Elektroni i fundit tërhiqet dobët nga bërthama sepse:

• larg nga thelbi
• 10 elektrone sprapsin të njëmbëdhjetin

elektroni i fundit largohet nga bërthama dhe bëhet i lirë

substancat nga përçueshmëria

përçuesit

• përçuesit

dielektrike

Këto janë substanca që nuk përçojnë energjinë elektrike

pa tarifa falas

këto janë substanca që përcjellin rrymën elektrike

ka tarifa falas

Struktura e metaleve

Struktura e metaleve

E e brendshme

E e jashtme= E e brendshme

Përçues metalik në një fushë elektrostatike

E e jashtme= E e brendshme

E përgjithësisht =0

KONKLUZION:

Nuk ka fushë elektrike brenda përcjellësit.

E gjithë ngarkesa statike e një përcjellësi është e përqendruar në sipërfaqen e tij.

Struktura dielektrike

struktura e molekulës së kripës

dipol elektrik -

një koleksion ngarkesash me dy pika, të barabarta në madhësi dhe të kundërta në shenjë.

Struktura e një dielektriku polar

Dielektrik në një fushë elektrike

E e brendshme E e jashtme .

E ext.

E e brendshme

KONKLUZION:

DIELEKTRIKU E DOBËSON FUSHËN ELEKTRIKE TË JASHTME

Galimurza S.A.

Konstanta dielektrike e mediumit

Forca e fushës elektrike në vakum

Forca e fushës elektrike në një dielektrik

Konstanta dielektrike e mediumit

E O

Tek drejtoria:

• Ligji i Kulombit:
• Forca e fushës elektrike e krijuar nga një ngarkesë pikë:

q 1 q 2

r

2

q

r

2

Çfarë janë mikrovalët?

Furrat me mikrovalë shtëpiake përdorin valë elektromagnetike me një frekuencë prej 2450 MHz - mikrovalë.

Në mikrovalë të tillë fusha elektrike 2 · 2 450 000 000 ndryshon drejtimin e tij një herë në sekondë.

Mikrovalë: frekuenca e mikrovalës 2450 MHz

Si e ngrohin ushqimin mikrovalët?

Ngrohja e produkteve ndodh për shkak të dy mekanizmave fizikë:

1. ngrohja e shtresës sipërfaqësore me mikrovalë

2. depërtimi i mëvonshëm i nxehtësisë në thellësinë e produktit për shkak të përçueshmërisë termike.

pajisje

pushtet,

frekuenca,

mikrovalë

celular

GSM klasa 4

celular

Në sipërfaqen e sferës, kone presin zona të vogla sferike që mund të konsiderohen të sheshta. Një r1r1 r2r2 S1S1 S2S2, ose Konët janë të ngjashëm me njëri-tjetrin, pasi këndet në kulm janë të barabartë. Nga ngjashmëria rezulton se sipërfaqet e bazave janë të lidhura si katrorët e distancave nga pika A në vendet dhe, përkatësisht. Kështu,

Sipërfaqet ekuipotenciale Një kurs i përafërt i sipërfaqeve ekuipotenciale për një moment të caktuar të ngacmimit kardiak është paraqitur në figurë. Në një fushë elektrike, sipërfaqja e një trupi përcjellës të çdo forme është një sipërfaqe ekuipotenciale. Vijat me pika tregojnë sipërfaqet ekuipotenciale, numrat pranë tyre tregojnë vlerën e mundshme në milivolt.

Konstanta dielektrike e substancave Substanca ε ε Gazet dhe avujt e ujit Azot Hidrogjen Ajri vakum Avull uji (në t=100 ºС) Helium Oksigjen Dioksid karboni Lëngjet Azot të lëngët (në t= –198.4 ºС) Benzinë ​​Ujë Hidrogjen i lëngët (në t= –252, 9 ºС) Helium i lëngët (në t= –269 ºC) Glicerinë 1,0058 1,006 1,4 1,9–2,0 81 1,2 1,05 43 Oksigjen i lëngshëm (në t= –192,4 ºС) Vaj i transformatorit të drurit të lëngshëm (në t= –192,4 ºС) 10 ºС) Gome parafine Mika Qelqi Titanium Barium Porcelani Amber 1,5 2,2 26 4,3 5,7 2,2 2,2–3,7 70 1,9–2,2 3,0–6,0 5,7–7,2 6,0–6,82.4.

Letërsia O. F. Kabardin “Fizika. Materialet e referencës”. O. F. Kabardin “Fizika. Materialet e referencës”. A. A. Pinsky "Fizika. Një libër shkollor për shkollat ​​dhe klasat e 10-ta me studim të thelluar të fizikës." A. A. Pinsky "Fizika. Një libër shkollor për shkollat ​​dhe klasat e 10-ta me studim të thelluar të fizikës." G. Ya. Myakishev "Fizika. Klasat e elektrodinamikës". G. Ya. Myakishev "Fizika. Klasat e elektrodinamikës". Revista "Kvant". Revista "Kvant".

Përçuesit dhe dielektrikët

Fusha elektrike në materie. Çdo mjedis dobëson forcën e fushës elektrike. Karakteristikat elektrike të një mediumi përcaktohen nga lëvizshmëria e grimcave të ngarkuara në të. Substancat, përcjellësit, gjysmëpërçuesit, dielektrikët. Substancat. Ngarkesat e lira janë grimca të ngarkuara të së njëjtës shenjë që mund të lëvizin nën ndikimin e një fushe elektrike. Ngarkesat e lidhura janë ndryshe nga ngarkesat që nuk mund të lëvizin nën ndikimin e një fushe elektrike në mënyrë të pavarur nga njëra-tjetra. Dirigjentët. Përçuesit janë substanca në të cilat ngarkesat e lira mund të lëvizin përgjatë vëllimit. Përçuesit - metalet, tretësirat e kripërave, acidet, ajri i lagësht, plazma, trupi i njeriut. - Explorer.ppt

Përçuesit në një fushë elektrike

Përçuesit në një fushë elektrike. Nuk ka fushë elektrike as në përcjellësit e tjerë. Le të shqyrtojmë fushën elektrike brenda një përcjellësi metalik...... Dielektrikë. Në dielektrikët jopolare, qendra e ngarkesës pozitive dhe negative përkon. Në një fushë elektrike, çdo dielektrik bëhet polar. Dipol. Polarizimi i dielektrikëve. - Përçuesit në një fushë elektrike.ppt

Përçuesit në një fushë elektrostatike

Përçuesit dhe dielektrikët në një fushë elektrostatike. Përçuesit në një fushë elektrostatike Dielektrikë në një fushë elektrostatike. - Metalet; tretësirat e lëngëta dhe shkrirjet e elektroliteve; plazma. Përçuesit përfshijnë: Përçuesit në një fushë elektrostatike. Evnesh. Fusha e brendshme do të dobësojë atë të jashtmen. Evn. Nuk ka fushë brenda një përcjellësi të vendosur në një fushë elektrostatike. Vetitë elektrostatike të përçuesve metalikë homogjenë. Dielektrikë. Polare. Jo polare. Dielektrikët përfshijnë ajrin, qelqin, ebonitin, mikën, porcelanin dhe drurin e thatë. Dielektrikët në një fushë elektrostatike. - Përçuesit në një fushë elektrostatike.ppt

Përçuesit dhe dielektrikët

Fushe elektrike. Përçuesit dhe dielektrikët në një fushë elektrostatike. Përçuesit dhe dielektrikët. Substancat nga përcjellshmëria. Elektroni i fundit. Struktura e metaleve. Përçues metalik. Përçues metalik në një fushë elektrostatike. Struktura dielektrike. Struktura e një dielektriku polar. Dielektrik në një fushë elektrike. Konstanta dielektrike e mediumit. Ligji i Kulombit. Mikrovalë. Mikrovalë. Si e ngrohin ushqimin mikrovalët. Fuqia. - Përçuesit dhe dielektrikët.ppt

Përçuesit në një fushë elektrike; dielektrikët në një fushë elektrike

Tema: "Përçuesit dhe dielektrikët në një fushë elektrike". Dirigjentët. Ngarkoni brenda një përcjellësi. Sipas parimit të mbivendosjes së fushës, tensioni brenda përcjellësit është zero. Sfera përçuese. Le të marrim një pikë arbitrare A. Ngarkesat e sipërfaqeve janë të barabarta. Induksioni elektrostatik. Sipërfaqet ekuipotenciale. Peshqit elektrikë më të famshëm janë. Stingray elektrike. Ngjala elektrike. Dielektrikë. Dielektrikët janë materiale që nuk kanë ngarkesë elektrike falas. Ekzistojnë tre lloje të dielektrikëve: polare, jopolare dhe ferroelektrike. - Përçuesit në një fushë elektrike, dielektrikët në një fushë elektrike.ppt

Fusha elektrike në dielektrikë

Dielektrikët nuk përçojnë rrymë elektrike në kushte normale. Termi "dielektrikë" u prezantua nga Faraday. Një dielektrik, si çdo substancë, përbëhet nga atome dhe molekula. Molekulat dielektrike janë elektrikisht neutrale. Polarizimi. Forca e fushës në një dielektrik. Nën ndikimin e fushës, dielektriku polarizohet. Fusha që rezulton brenda dielektrikut. Fusha. Paragjykimi elektrik. Fusha e jashtme krijohet nga një sistem ngarkesash elektrike të lira. Teorema e Gausit për një fushë në një dielektrik. Teorema e Gausit për fushën elektrostatike në një dielektrik. Vetitë e ferroelektrikëve varen fuqishëm nga temperatura. - Dielektrik.ppt

Polarizimi i dielektrikëve

Polarizimi i dielektrikëve. Konstanta dielektrike relative. Vektori i polarizimit. Mekanizmat e polarizimit. Polarizimi spontan. Polarizimi i migracionit. Llojet e polarizimit elastik. Polarizimi elastik jonik. Polarizimi elastik i dipolit. Llojet e polarizimit termik. Polarizimi termik i dipolit. Polarizimi termik elektronik. Konstanta dielektrike. Ferroelektrike. Piezoelektrike. Efektet piezoelektrike vërehen vetëm në kristalet që nuk kanë një qendër simetrie. Piroelektrike. Piroelektrikët shfaqin polarizim spontan përgjatë boshtit polar. Fotopolarizimi. -

Rrëshqitja 1

Përçuesit janë substanca në të cilat ka shumë grimca të ngarkuara të lira. Për shembull, në metale këto janë elektronet e shtresës së jashtme, të cilat janë të lidhura me bërthamat e atomeve shumë dobët dhe për këtë arsye në të vërtetë i përkasin përçuesit metalik në tërësi. Ky është i ashtuquajturi gaz elektronik. Është pikërisht për shkak të pranisë së grimcave të ngarkuara që mund të lëvizin lirshëm në të gjithë vëllimin e një përcjellësi metalik që nuk ka fushë elektrike brenda metaleve. Nuk ka fushë elektrike as në përcjellësit e tjerë. Konsideroni fushën elektrike brenda një përcjellësi metalik......

Rrëshqitja 2


Rrëshqitja 3


Sepse E0 = E1, pastaj E = E0-E1= 0 Brenda përcjellësit nuk ka fushë elektrike

Rrëshqitja 4


Kur ngarkesat janë në ekuilibër, nuk ka fushë elektrike brenda përcjellësit dhe ngarkesat janë të vendosura në sipërfaqen e tij.

Rrëshqitja 5

Dielektrikë

Këto janë substanca që nuk kanë grimca të lira të ngarkuara brenda tyre. Është e nevojshme të bëhet dallimi midis dielektrikëve polare, në të cilat qendra e ngarkesës pozitive dhe negative nuk përkon. Në dielektrikët jopolare, qendra e ngarkesës pozitive dhe negative përkon. Në një fushë elektrike, çdo dielektrik bëhet polar.

Rrëshqitja 6

Dipol

Ky është një sistem i dy ngarkesave të kundërta të lidhura, në të cilin qendra e ngarkesës pozitive dhe negative nuk përputhet. Një dipol i vendosur në një fushë elektrike i nënshtrohet një çift rrotullues, duke e bërë atë të orientohet përgjatë fushës. M=F0L, ku L është distanca ndërmjet qendrave të ngarkesave të lidhura.

në disiplinën "Inxhinieri Elektrike"

me temën: "Përçuesit, gjysmëpërçuesit dhe dielektrikët"

Kurchatov 2008

Prezantimi

Materialet përcjellëse

Informacion i pergjithshem

Kryerja e bronzëve

Alumini

Gjysem percjellesit. Pajisjet gjysmëpërçuese

2.1. Informacion i pergjithshem

2.2. Diodat gjysmëpërçuese

2.3. Tiristorët

Materialet izoluese elektrike

3.1. Përkufizimet bazë dhe klasifikimi i dielektrikëve

3.2. Karakteristikat e materialeve izoluese elektrike

konkluzioni

Bibliografi

Prezantimi

Në varësi të natyrës së veprimit të fushës elektrike mbi trupat, ato mund të ndahen në përçues, dielektrikë dhe gjysmëpërçues. Vetitë e trupave dhe sjellja e tyre në një fushë elektrike përcaktohen nga struktura dhe rregullimi i atomeve në trupa. Atomet përmbajnë grimca të ngarkuara elektrike: pozitive - protone, negative - elektrone. Në gjendjen normale, një atom është elektrikisht neutral, pasi numri i protoneve që përbëjnë bërthamën e një atomi është i barabartë me numrin e elektroneve që rrotullohen rreth bërthamës dhe formojnë "predha elektronike" të atomit. Elektronet në shtresën e jashtme të valencës përcaktojnë përçueshmërinë elektrike të një substance. Nivelet e energjisë së elektroneve të valencës së jashtme formojnë brezin e valencës ose të mbushur. Në këtë zonë, elektronet janë në një gjendje të qëndrueshme të lidhur. Për të lëshuar ndonjë elektron në këtë zonë, është e nevojshme të shpenzoni pak energji. Rrjedhimisht, elektronet në gjendje të lirë zënë nivele më të larta të energjisë. Zona e niveleve më të larta të energjisë, e vendosur mbi brezin e valencës dhe e ndarë prej saj nga hendeku i brezit, kombinon nivelet e energjisë të paplotësuara ose të lira dhe quhet brezi i përcjelljes ose brezi i ngacmimit. Për të transferuar një elektron nga brezi i valencës në brezin e përcjelljes, është e nevojshme t'i jepet energji atij nga jashtë. Gjerësia e hendekut të brezit që një elektron duhet të kapërcejë për të kaluar nga një gjendje e qëndrueshme në një gjendje të lirë (në brezin e përcjelljes) është një nga kriteret kryesore për ndarjen e trupave në përçues, gjysmëpërçues dhe dielektrikë.

1. Materialet përcjellëse

1.1. Informacion i pergjithshem

Si përçuesit e rrymës elektrike mund të përdoren si lëndët e ngurta ashtu edhe lëngjet dhe, në kushte të përshtatshme, gazrat. Materialet përcjellëse në inxhinierinë elektrike përfshijnë metalet, lidhjet e tyre, përbërjet metal-qeramike të kontaktit dhe karbonin elektrik. Materialet më të rëndësishme përcjellëse të ngurta që përdoren praktikisht në inxhinierinë elektrike janë metalet dhe lidhjet e tyre, të karakterizuara nga përçueshmëri elektronike; parametri kryesor për ta është rezistenca elektrike në funksion të temperaturës.

Gama e rezistencës së përçuesve metalikë është shumë e ngushtë dhe varion nga 0,016 μΩm për argjendin në 1,6 μΩm për lidhjet hekur-krom-alumin rezistente ndaj nxehtësisë. Rezistenca elektrike e grafitit kalon një minimum me rritjen e temperaturës, e ndjekur nga një rritje graduale.

Në varësi të llojit të aplikimit, materialet përcjellëse ndahen në grupe:

përcjellës me përçueshmëri të lartë– metale për telat e linjave të transmetimit të energjisë dhe për prodhimin e kabllove, telave të mbështjelljes dhe instalimit për mbështjelljet e transformatorëve, makinave elektrike, pajisjeve, etj.;

Materiale Ndertimi– bronzi, bronzi, lidhjet e aluminit, etj., të përdorura për prodhimin e pjesëve të ndryshme të rrymës;

lidhjeve me rezistencë të lartë- të destinuara për prodhimin e rezistencave shtesë për instrumentet matëse, rezistencat standarde dhe rezervat e rezistencës, reostatet dhe elementët e pajisjeve ngrohëse, si dhe lidhjet për termoçiftet, telat e kompensimit, etj.;

materialet e kontaktit– përdoret për çifte kontaktesh të përhershme, të thyera dhe rrëshqitëse;

materialet e saldimit të gjitha llojet e materialeve përcjellëse.

Mekanizmi i kalimit të rrymës në metale është për shkak të lëvizjes (driftit) të elektroneve të lira nën ndikimin e një fushe elektrike; Prandaj, metalet quhen përçues me përçueshmëri elektronike ose përçues të llojit të parë.

Rezistenca elektrike e përcjellësve

Rezistenca elektrike është për shkak të faktit se elektronet e lira, kur lëvizin, ndërveprojnë me jonet pozitive të rrjetës kristalore metalike. Me rritjen e temperaturës, përplasjet e elektroneve me jonet bëhen më të shpeshta, kështu që rezistenca e përcjellësve varet nga temperatura. Rezistenca e përcjellësve varet nga materiali i përcjellësit, d.m.th. struktura e rrjetës së saj kristalore. Për një përcjellës cilindrik homogjen me gjatësi l dhe sipërfaqe tërthore S, rezistenca përcaktohet nga formula

R= ρ ٠ l/ S(1.)

ku ρ=RS/l është rezistenca e përcjellësit (rezistenca e një përcjellësi cilindrik homogjen që ka një gjatësi njësi dhe sipërfaqe tërthore njësi).

Njësia e rezistencës është Ohm.

1 Ohm: Ohm është rezistenca e përcjellësit përmes të cilit, në një tension prej 1 V, rrjedh një rrymë prej 1 Ohm = 1 V/A.

Vlera σ=1/ρ, reciproke e rezistencës, quhet përçueshmëri elektrike e përcjellësit.

Njësia e përçueshmërisë elektrike është siemens (Cm).

Siemens - përçueshmëria elektrike e një përcjellësi me një rezistencë prej 1 Ohm, d.m.th. 1 cm=1 ohm¹. Nga formula (1.1) rezulton se njësia e rezistencës është Ohm-metri (Ohm 0m).

Tabela 1.1 Rezistenca e përçuesve më të zakonshëm

Materiali ρ, 10־/> Ohm∙m Karakteristikat e materialit

Argjend 1.6 Dirigjenti më i mirë

Bakri 1.7 Më i përdoruri

Alumini 2.9 Përdoret shpesh

Hekuri 9.8 Përdoret rrallë




Rezistenca elektrike e një përcjellësi varet jo vetëm nga lloji i substancës, por edhe nga gjendja e saj. Varësia e rezistencës ρ nga temperatura shprehet me formulën

ρ = ρ 0 (1+ αt), (1.2)

ku ρ0 – rezistenca në 0°C; t – temperatura (shkalla Celsius); α është koeficienti i temperaturës së rezistencës, që karakterizon ndryshimin relativ në rezistencën e përcjellësit kur ai nxehet me 1°C ose 1 K:

α = (ρ-ρ )/ρ t. (1.3)

Koeficientët e temperaturës së rezistencës së substancave janë të ndryshëm në temperatura të ndryshme. Megjithatë, për shumë metale ndryshimi i α me temperaturën nuk është shumë i madh. Për të gjitha metalet e pastra α ≈ 1/273 K־¹ (ose °C־¹).

Varësia e rezistencës së metalit nga temperatura është baza për hartimin e termometrave të rezistencës. Ato përdoren si në temperatura shumë të larta ashtu edhe në temperatura shumë të ulëta, kur përdorimi i termometrave të lëngshëm nuk është i mundur.

Nga koncepti i përçueshmërisë së një përcjellësi rrjedh se sa më e ulët të jetë rezistenca e përcjellësit, aq më e madhe është përçueshmëria e tij. Kur metalet e pastra nxehen, rezistenca e tyre rritet, dhe kur ftohen, rezistenca e tyre zvogëlohet.

Në vitin 1911, fizikani holandez Kamerlingh Onnes kreu eksperimente me merkurin, i cili mund të merret në formën e tij të pastër. Ai u ndesh me një fenomen të ri, krejtësisht të papritur. Rezistenca e merkurit në 4.2 K (rreth -269°C) ra ndjeshëm në një vlerë kaq të ulët saqë u bë praktikisht e pamundur të matej. Kamerlingh Onnes e quajti këtë fenomen të zhdukjes së rezistencës elektrike si superpërçueshmëri.

FAQJA_BREAK--

Aktualisht, superpërçueshmëria është zbuluar në më shumë se 25 elementë metalikë, një numër i madh lidhjesh, disa gjysmëpërçues dhe polimere. Temperatura Tcr për kalimin e një përcjellësi në gjendjen superpërcjellëse për metalet e pastra varion nga 0,14 K për iridiumin deri në 9,22 K për niobiumin.

Lëvizja e elektroneve në një metal në një gjendje superpërçueshmërie është e renditur në mënyrë të tillë që elektronet që lëvizin përgjatë një përcjellësi nuk përjetojnë pothuajse asnjë përplasje me atomet dhe jonet e rrjetës. Një shpjegim i plotë i fenomenit të superpërçueshmërisë mund të jepet nga këndvështrimi i mekanikës kuantike.

Përveç vetive thjesht elektrike, për të kryer përpunimin e nevojshëm teknologjik dhe për të siguruar një jetë të caktuar shërbimi në funksionim, materialet përcjellëse duhet të kenë rezistencë të mjaftueshme ndaj nxehtësisë, forcë mekanike dhe duktilitet.

1.2. Bakri

Bakri i pastër renditet më pas në përçueshmëri elektrike pas argjendit, i cili ka përçueshmërinë më të lartë nga të gjithë përçuesit e njohur. Përçueshmëria e lartë dhe rezistenca ndaj korrozionit atmosferik, e kombinuar me duktilitetin e lartë, e bëjnë bakrin materialin kryesor për telat.

Në ajër, telat e bakrit oksidohen ngadalë, duke u mbuluar me një shtresë të hollë oksidi CuO, e cila parandalon oksidimin e mëtejshëm të bakrit. Korrozioni i bakrit shkaktohet nga dioksidi i squfurit SO2, sulfuri i hidrogjenit H2S, amoniaku NH3, oksidi nitrik NO, avulli i acidit nitrik dhe disa reagentë të tjerë.

Bakri përçues fitohet nga shufrat me pastrim galvanik në banja elektrolitike. Papastërtitë, edhe në sasi të parëndësishme, zvogëlojnë ndjeshëm përçueshmërinë elektrike të bakrit, duke e bërë atë të papërshtatshëm për përçuesit e rrymës, prandaj vetëm dy klasa bakri, MO dhe M1, përdoren si bakër elektrik.

Pothuajse të gjitha produktet e bakrit përçues bëhen duke rrotulluar, shtypur dhe tërhequr. Kështu, me vizatim mund të prodhohen tela me diametër deri në 0,005 mm, shirita me trashësi deri në 0,1 mm dhe fletë bakri me trashësi deri në 0,008 mm.

Bakri përçues përdoret si në formë të pjekjes pas punës së ftohtë (shkalla e bakrit të butë MM) dhe pa pjekje (shkalla e bakrit të fortë MT).

Në temperaturat e trajtimit termik mbi 900°C, për shkak të rritjes intensive të kokrrave, vetitë mekanike të shkumës përkeqësohen ndjeshëm.

Për të rritur forcën e zvarritjes dhe stabilitetin termik, bakri lidhet me argjendin në intervalin 0,07 - 0,15%, si dhe me magnez, kadmium, zirkon dhe elementë të tjerë.

Bakri me aditivë argjendi përdoret për mbështjelljet e makinave me shpejtësi të lartë dhe rezistente ndaj nxehtësisë me fuqi të lartë, dhe bakri i lidhur me elementë të ndryshëm përdoret në komutatorët dhe unazat e rrëshqitjes së makinave me ngarkesë të madhe.

1.3. Tunxh

Lidhjet e bakrit dhe zinkut, të quajtura tunxh, përdoren gjerësisht në inxhinierinë elektrike. Zinku tretet në bakër deri në 39%.

Në markat e ndryshme të tunxhit, përmbajtja e zinkut mund të arrijë deri në 43%. Tunxhet që përmbajnë deri në 39% zink kanë një strukturë tretësire të ngurtë njëfazore dhe quhen α-tunxh. Këta tunxh kanë duktilitetin më të madh, kështu që pjesët bëhen prej tyre me rrotullim dhe tërheqje të nxehtë ose të ftohtë: fletë, shirita, tela. Pa ngrohje, pjesët e konfigurimeve komplekse mund të bëhen prej fletë bronzi duke përdorur vizatim dhe stampim të thellë.

Tunxhi dyfazor është më i fortë dhe më i brishtë dhe mund të shtypet vetëm kur është i nxehtë.

Shtimi i kallajit, nikelit dhe manganit në bronz rrit vetitë mekanike dhe rezistencën kundër korrozionit, dhe shtimi i aluminit në përbërje me hekur, nikel dhe mangan i jep bronzit, përveç përmirësimit të vetive mekanike dhe rezistencës ndaj korrozionit, fortësi të lartë. . Sidoqoftë, prania e aluminit në tunxh e bën të vështirë saldimin dhe bashkimi me saldime të buta bëhet pothuajse i pamundur.

Grada tunxhi L68 Dhe L63 Për shkak të duktilitetit të tyre të lartë, ato stampohen lehtësisht dhe mund të përkulen; ato bashkohen lehtësisht me të gjitha llojet e saldimeve. Në inxhinierinë elektrike ato përdoren gjerësisht për pjesë të ndryshme të gjalla;

notat prej bronzi LS59-1 Dhe LMC58-2 përdoret për prodhimin e kafazeve të rotorit të motorëve elektrikë dhe për pjesët me rrymë të bëra me prerje dhe stampim të nxehtë; të salduara mirë me saldime të ndryshme;

tunxhi LA67-2.5 përdoret për pjesë me rrymë të derdhur me forcë dhe fortësi mekanike të rritur që nuk kërkojnë bashkim me saldime të buta;

tunxh LK80-3L Dhe LS59-1L përdoret gjerësisht për pjesët me rrymë të derdhur të pajisjeve elektrike, për mbajtëset e furçave dhe për derdhjen e rotorëve të motorëve asinkron. Ata pranojnë mirë saldimin me saldime të ndryshme.

1.4. Kryerja e bronzëve

Bronzet përçuese i përkasin lidhjeve të bakrit, nevoja për përdorimin e tyre shkaktohet kryesisht nga forca e pamjaftueshme mekanike dhe qëndrueshmëria termike e bakrit të pastër në disa raste.

Gama e përgjithshme e bronzeve është shumë e gjerë, por vetëm disa marka bronzi kanë përçueshmëri të lartë elektrike.

Bronz kadmiumi i referohet bronzëve më të zakonshëm të përcjellësve. Nga të gjitha klasat, bronzi i kadmiumit ka përçueshmërinë më të lartë elektrike. Për shkak të rritjes së rezistencës ndaj gërryerjes dhe rezistencës më të lartë ndaj nxehtësisë, ky bronz përdoret gjerësisht për prodhimin e telave të karrocave dhe pllakave të kolektorëve;

berilium bronzi i referohet lidhjeve që fitojnë forcë si rezultat i gërryerjes. Ka veti të larta elastike, të qëndrueshme kur nxehet në 250°C dhe përçueshmëri elektrike 2 - 2,5 herë më e madhe se përçueshmëria e klasave të tjera të bronzëve të përdorimit të përgjithshëm. Ky bronz ka gjetur aplikim të gjerë për prodhimin e pjesëve të ndryshme të sustave që njëkohësisht veprojnë si përcjellës i rrymës, për shembull: susta me rrymë, disa lloje mbajtësesh furçash, kontakte rrëshqitëse në pajisje të ndryshme, pajisje priza etj.;

Fosfor bronzi ka forcë të lartë dhe veti të mira susta; për shkak të përçueshmërisë së ulët elektrike, përdoret për prodhimin e pjesëve të sustave me densitet të ulët të rrymës.

Pjesët që mbartin rrymën e derdhur janë bërë nga klasa të ndryshme të bronzëve të derdhur në makineri me një përçueshmëri brenda intervalit 8-15% të përçueshmërisë së bakrit të pastër. Një tipar karakteristik i bronzeve është tkurrja e ulët në krahasim me gizën dhe çelikun dhe vetitë e larta të derdhjes, prandaj ato përdoren për derdhjen e pjesëve të ndryshme me rrymë të konfigurimeve komplekse të destinuara për makina dhe aparate elektrike.

Të gjitha markat e bronzeve të derdhur mund të ndahen në kallaj dhe pa kallaj, ku elementët kryesorë të lidhjes janë Al, Mn, Fe, Pb, Ni.

Alumini

Karakteristikat karakteristike të aluminit të pastër janë graviteti i ulët specifik, pika e ulët e shkrirjes, përçueshmëria e lartë termike dhe elektrike, duktiliteti i lartë, nxehtësia latente shumë e lartë e shkrirjes dhe një film oksid i qëndrueshëm, megjithëse shumë i hollë, që mbulon sipërfaqen e metalit dhe e mbron atë. nga depërtimi i oksigjenit brenda.

Përçueshmëria e mirë elektrike siguron përdorimin e gjerë të aluminit në inxhinierinë elektrike. Meqenëse dendësia e aluminit është 3.3 herë më e ulët se ajo e bakrit, dhe rezistenca është vetëm 1.7 herë më e lartë se ajo e bakrit, atëherë alumini për njësi të masës ka dyfishin e përçueshmërisë së bakrit.

Dioksidi i squfurit, sulfidi i hidrogjenit, amoniaku dhe gazrat e tjerë që gjenden në ajrin e zonave industriale nuk kanë një efekt të dukshëm në shkallën e korrozionit të aluminit. Efekti i avullit të ujit në alumin është gjithashtu i parëndësishëm. Në kontakt me shumicën e metaleve dhe lidhjeve që janë fisnike në rangun e potencialit elektrokimik, alumini shërben si një anodë dhe, për rrjedhojë, korrozioni i tij në elektrolite do të përparojë.

Për të shmangur formimin e çifteve galvanike në një atmosferë të lagësht, kryqëzimi i aluminit me metale të tjera mbyllet me llak ose mjete të tjera.

Testet afatgjata të telave të aluminit kanë treguar se ato nuk janë inferiore ndaj telave të bakrit për sa i përket rezistencës ndaj korrozionit.

Tabela 1.2. Karakteristikat kryesore të materialeve përcjellëse

Materiali

Dendësia,

Temperatura

pika e shkrirjes, °C

Elektrike specifike

rezistencë në 20°C,

Temperature mesatare

Koeficienti i rezistencës nga 0 në 100°C, 1/deg

shënim

Alumini

Telat, kabllot, gomat, përçuesit e rotorëve të kafazit të ketrit, strehët dhe mburojat mbajtëse të makinave të vogla elektrike

Bronz kadmiumi – kontakte, fosfor bronz – burime

Kontakte, kapëse

Tela, kabllo, goma

Saldime për kallaj dhe saldim në aliazh me plumb

vazhdimi
--PAGE_BREAK--

2. Gjysem percjellesit. Pajisjet gjysmëpërçuese

2.1. Informacion i pergjithshem

Gjysmëpërçuesit janë substanca përçueshmëria e të cilave është e ndërmjetme midis përçueshmërisë së metaleve dhe dielektrikëve. Gjysmëpërçuesit janë edhe përcjellës të dobët edhe dielektrikë të dobët. Kufiri midis gjysmëpërçuesve dhe dielektrikëve është arbitrar, pasi dielektrikët në temperatura të larta mund të sillen si gjysmëpërçues, dhe gjysmëpërçuesit e pastër në temperatura të ulëta sillen si dielektrikë. Në metale, përqendrimi i elektroneve është praktikisht i pavarur nga temperatura, dhe në gjysmëpërçuesit, transportuesit e ngarkesës shfaqen vetëm kur rritet temperatura ose kur energjia absorbohet nga një burim tjetër.

Gjysmëpërçuesit tipikë janë karboni (C), germaniumi (Ge) dhe silikoni (Si). Germanium është një element i brishtë, gri në të bardhë, i zbuluar në 1886. Burimi i dioksidit të germaniumit në pluhur, nga i cili përftohet germani i pastër i ngurtë, është hiri i disa llojeve të qymyrit.

Silikoni u zbulua në 1823. Shpërndahet gjerësisht në koren e tokës në formën e silicit (dioksid silikoni), silikateve dhe aluminosilikateve. Rëra, kuarci, agati dhe stralli janë të pasura me dioksid silikoni. Silikoni i pastër përftohet nga dioksidi i silikonit në mënyrë kimike. Siliconi është materiali gjysmëpërçues më i përdorur.

Le të shqyrtojmë më në detaje formimin e elektroneve përçuese në gjysmëpërçuesit duke përdorur silikon si shembull. Atomi i silikonit ka numrin rendor Z=14 në tabelën periodike të D.I. Mendeleev. Prandaj, atomi i tij përmban 14 elektrone. Megjithatë, vetëm 4 prej tyre janë në guaskën e jashtme të pambushur dhe janë të lidhur dobët. Këto elektrone quhen elektrone valence dhe lindin katër valencat e silikonit. Atomet e silikonit janë në gjendje të kombinojnë elektronet e tyre të valencës me atome të tjera të silikonit duke përdorur atë që quhet lidhje kovalente (Figura 2.1). Në lidhjen kovalente, elektronet e valencës ndahen midis atomeve të ndryshme, duke rezultuar në formimin e një kristali.

Ndërsa temperatura e kristalit rritet, dridhjet termike të grilës çojnë në thyerjen e disa lidhjeve valente. Si rezultat, disa nga elektronet që më parë morën pjesë në formimin e lidhjeve të valencës ndahen dhe bëhen elektrone përcjellëse. Në prani të një fushe elektrike, ato lëvizin kundër fushës dhe formojnë një rrymë elektrike.

Megjithatë, kur një elektron lirohet në rrjetën kristalore, formohet një lidhje ndëratomike e paplotësuar. Hapësira të tilla "boshe" me elektrone lidhjeje që mungojnë quhen "vrima". Shfaqja e vrimave në një kristal gjysmëpërçues krijon një mundësi shtesë për transferimin e ngarkesës. Në të vërtetë, vrima mund të mbushet nga një elektron i transferuar nën ndikimin e dridhjeve termike nga një atom fqinj. Si rezultat, komunikimi normal do të rikthehet në këtë vend, por një vrimë do të shfaqet në një vend tjetër. Çdo elektron tjetër i lidhjes, etj., mund të hyjë nga ana tjetër në këtë vrimë të re. Mbushja sekuenciale e një lidhjeje të lirë me elektrone është e barabartë me lëvizjen e një vrime në drejtim të kundërt me lëvizjen e elektroneve. Kështu, nëse në prani të një fushe elektrike elektronet lëvizin kundër fushës, atëherë vrimat do të lëvizin në drejtim të fushës, d.m.th. mënyra se si do të lëviznin ngarkesat pozitive. Rrjedhimisht, në një gjysmëpërçues ekzistojnë dy lloje të bartësve të rrymës - elektronet dhe vrimat, dhe përçueshmëria totale e gjysmëpërçuesit është shuma e përçueshmërisë elektronike (tip n, nga fjala negative) dhe përçueshmërisë së vrimës (lloj p, nga fjalë pozitive).

Së bashku me kalimet e elektroneve nga një gjendje e lidhur në një gjendje të lirë, ka tranzicione të kundërta në të cilat një elektron përçues kapet në një nga pozicionet vakante të elektroneve të lidhjes. Ky proces quhet rikombinim elektron-vrima. Në një gjendje ekuilibri, vendoset një përqendrim i tillë i elektroneve (dhe një përqendrim i barabartë i vrimave) në të cilin numri i tranzicioneve të drejtpërdrejta dhe të kundërta për njësi të kohës është i njëjtë.

Procesi i konsideruar i përcjelljes në gjysmëpërçuesit e pastër quhet përçueshmëri e brendshme. Përçueshmëria e brendshme rritet me shpejtësi me rritjen e temperaturës, dhe ky është një ndryshim domethënës midis gjysmëpërçuesve dhe metaleve, përçueshmëria e të cilëve zvogëlohet me rritjen e temperaturës. Të gjitha materialet gjysmëpërçuese kanë një koeficient negativ të rezistencës së temperaturës.

Gjysmëpërçuesit e pastër janë një objekt me interes kryesisht teorik. Hulumtimet kryesore gjysmëpërçuese kanë të bëjnë me efektet e shtimit të papastërtive në materialet e pastra. Pa këto papastërti, shumica e pajisjeve gjysmëpërçuese nuk do të ekzistonin.

Materialet gjysmëpërçuese të pastra si germani dhe silikoni përmbajnë një numër të vogël çiftesh elektron-vrimash në temperaturën e dhomës dhe për këtë arsye mund të përcjellin shumë pak rrymë. Lidhja përdoret për të rritur përçueshmërinë e materialeve të pastra.

Dopingu është shtimi i papastërtive në materialet gjysmëpërçuese. Përdoren dy lloje të papastërtive. Papastërtitë e llojit të parë - pesëvalent - përbëhen nga atome me pesë elektrone valente, për shembull, arseniku dhe antimoni. Lloji i dytë i papastërtisë - trivalent - përbëhet nga atome me tre elektrone valente, për shembull, indium dhe galium.

Kur një material gjysmëpërçues i pastër dopohet me një material pesëvalent si arseniku (As), disa nga atomet gjysmëpërçues zëvendësohen me atome arseniku (Figura 2.2). Atomi i arsenikut fut katër nga elektronet e tij të valencës në lidhje kovalente me atomet fqinje. Elektroni i tij i pestë është i lidhur dobët me bërthamën dhe mund të bëhet lehtësisht i lirë. Atomi i arsenikut quhet atom dhurues sepse dhuron elektronin e tij shtesë. Materiali gjysmëpërçues i dopuar përmban një numër të mjaftueshëm atomesh dhuruesish, dhe rrjedhimisht elektrone të lira, për të ruajtur rrymën.

Në temperaturën e dhomës, numri i elektroneve shtesë të lira tejkalon numrin e çifteve elektron-vrima. Kjo do të thotë se materiali ka më shumë elektrone sesa vrima. Prandaj, elektronet quhen bartës të shumicës. Vrimat quhen bartës të pakicës. Meqenëse shumica e transportuesve kanë një ngarkesë negative, një material i tillë quhet gjysmëpërçues i tipit n.

Kur një material gjysmëpërçues dopohet me atome trevalente, të tilla si atomet e indiumit (In), këto atome do të vendosin tre elektronet e tyre valente midis tre atomeve fqinjë (Figura 2.3). Kjo do të krijojë një vrimë në lidhjen kovalente.

Prania e vrimave shtesë do të lejojë që elektronet të lëvizin lehtësisht nga një lidhje kovalente në tjetrën. Meqenëse vrimat pranojnë lehtësisht elektrone, atomet që futin vrima shtesë në një gjysmëpërçues quhen atome pranuese.

Në kushte normale, numri i vrimave në një material të tillë tejkalon ndjeshëm numrin e elektroneve. Prandaj, vrimat janë bartësit e shumicës dhe elektronet janë bartës të pakicës. Për shkak se shumica e transportuesve kanë një ngarkesë pozitive, materiali quhet gjysmëpërçues i tipit p.

Materialet gjysmëpërçuese të tipit N dhe p kanë përçueshmëri dukshëm më të lartë se gjysmëpërçuesit e pastër. Kjo përçueshmëri mund të rritet ose zvogëlohet duke ndryshuar sasinë e papastërtive. Sa më i dopuar të jetë një material gjysmëpërçues, aq më e ulët është rezistenca e tij elektrike.

Kontakti i dy gjysmëpërçuesve me lloje të ndryshme përçueshmërie quhet kryqëzim p-n dhe ka një veti shumë të rëndësishme - rezistenca e tij varet nga drejtimi i rrymës. Vini re se një kontakt i tillë nuk mund të arrihet duke shtypur dy gjysmëpërçues kundër njëri-tjetrit. Një kryqëzim p-n krijohet në një vafer gjysmëpërçues duke formuar rajone me lloje të ndryshme përçueshmërie në të. Metodat për marrjen e kryqëzimeve p-n janë përshkruar më poshtë.

Pra, në një pjesë të një gjysmëpërçuesi me një kristal, një kryqëzim p-n formohet në kufirin midis dy shtresave me përçueshmëri të ndryshme. Ekziston një ndryshim i rëndësishëm në përqendrimet e transportuesve të ngarkesës. Përqendrimi i elektroneve në rajonin n është shumë herë më i madh se përqendrimi i tyre në rajonin p. Si rezultat, elektronet shpërndahen në rajonin e përqendrimit të tyre të ulët (në rajonin p). Këtu ato rikombinohen me vrima dhe në këtë mënyrë krijojnë një ngarkesë negative hapësinore të atomeve pranuese të jonizuara, e cila nuk kompensohet nga ngarkesa pozitive e vrimave.

Në të njëjtën kohë, ndodh difuzioni i vrimave në rajonin n. Këtu krijohet një ngarkesë pozitive hapësinore e joneve dhuruese, e cila nuk kompensohet nga ngarkesa e elektronit. Kështu, një shtresë e dyfishtë e ngarkesës hapësinore krijohet në kufi (Fig. 2.4), e varfëruar nga bartësit kryesorë të rrymës. Një fushë elektrike kontakti Ek lind në këtë shtresë, duke parandaluar kalimin e mëtejshëm të elektroneve dhe vrimave nga një rajon në tjetrin.

Fusha e kontaktit ruan një gjendje ekuilibri në një nivel të caktuar. Por edhe në këtë rast, nën ndikimin e nxehtësisë, një pjesë e vogël e elektroneve dhe vrimave do të vazhdojë të kalojë përmes pengesës potenciale të shkaktuar nga ngarkesat hapësinore, duke krijuar një rrymë difuzioni. Sidoqoftë, në të njëjtën kohë, nën ndikimin e fushës së kontaktit, transportuesit e ngarkesës së pakicës të rajoneve p- dhe n (elektrone dhe vrima) krijojnë një rrymë të vogël përcjelljeje. Në një gjendje ekuilibri, këto rryma anulojnë njëra-tjetrën.

Nëse një burim i jashtëm i rrymës është i lidhur me kryqëzimin p-n, atëherë voltazhi i treguar në Fig. 2.5 polariteti i kundërt do të çojë në shfaqjen e një fushe të jashtme E, që përkon në drejtim me fushën e kontaktit EK. Si rezultat, gjerësia e shtresës së dyfishtë do të rritet dhe praktikisht nuk do të ketë rrymë për shkak të shumicës së transportuesve. Vetëm një rrymë e vogël është e mundur në qark për shkak të transportuesve të pakicës (rryma e kundërt Irev).

Kur ndizet tensioni i polaritetit të drejtpërdrejtë, drejtimi i fushës së jashtme është i kundërt me drejtimin e fushës së kontaktit (Fig. 2.6). Gjerësia e shtresës së dyfishtë do të ulet dhe një rrymë e madhe përpara Ipr do të lindë në qark. Kështu, kryqëzimi p-n ka përçueshmëri të theksuar njëkahëshe. Kjo shprehet me karakteristikën e tij rrymë-tension (Fig. 2.7).

vazhdimi
--PAGE_BREAK--

Kur një tension përpara aplikohet në një kryqëzim p-n, rryma rritet me shpejtësi me rritjen e tensionit. Kur aplikohet një tension i kundërt në kryqëzimin p-n, rryma është shumë e vogël, shpejt arrin ngopjen dhe nuk ndryshon deri në një vlerë të caktuar kufizuese të tensionit të kundërt Urev, pas së cilës rritet ndjeshëm. Ky është i ashtuquajturi tension i prishjes, në të cilin ndodh një prishje e kryqëzimit p-n dhe ai shkatërrohet. Duhet të theksohet se në figurën 2.7 shkalla e rrymës së kundërt është një mijë herë më e vogël se shkalla e rrymës së përparme.

2.2. Diodat gjysmëpërçuese

Kryqëzimi pn është baza e diodave gjysmëpërçuese, të cilat përdoren për të korrigjuar rrymën alternative dhe për transformime të tjera jolineare të sinjaleve elektrike.

Dioda e përcjell rrymën në drejtimin përpara vetëm kur madhësia e tensionit të jashtëm (në volt) është më e madhe se barriera e mundshme (në eV). Për një diodë germanium, voltazhi minimal i jashtëm është 0,3 V, dhe për një diodë silikoni, 0,7 V.

Kur dioda fillon të përcjellë rrymë, shfaqet një rënie e tensionit në të. Kjo rënie e tensionit është e barabartë me pengesën potenciale dhe quhet rënie e tensionit përpara.

Të gjitha diodat kanë rrymë të ulët të kundërt. Në diodat e germaniumit matet në mikroamp, dhe në diodat e silikonit në nanoamp. Një diodë germanium ka një rrymë të kundërt më të lartë sepse është më e ndjeshme ndaj temperaturës. Ky disavantazh i diodave të germaniumit kompensohet nga një pengesë e ulët potenciale.

Të dy diodat e germaniumit dhe të silikonit mund të dëmtohen nga nxehtësia ekstreme ose tensioni i lartë i kundërt. Prodhuesit specifikojnë rrymën maksimale përpara që mund të rrjedhë në mënyrë të sigurtë përmes diodës, si dhe tensionin maksimal të kundërt (tensioni i kundërt i pikut). Nëse kulmi i tensionit të kundërt tejkalohet, një rrymë e madhe e kundërt do të rrjedhë nëpër diodë, duke krijuar nxehtësi të tepërt dhe duke shkaktuar dështimin e saj.

Në temperaturën e dhomës, rryma e kundërt është e vogël. Ndërsa temperatura rritet, rryma e kundërt rritet, duke ndërprerë funksionimin e diodës. Në diodat e germaniumit, rryma e kundërt është më e lartë se në diodat e silikonit dhe është më e varur nga temperatura, duke u dyfishuar për rreth 10°C rritje të temperaturës.

Simboli skematik për një diodë është paraqitur në figurën 2.8, pjesa p përfaqësohet nga një shigjetë dhe pjesa n me një vijë. Rryma e drejtpërdrejtë rrjedh nga pjesa p në pjesën n (përgjatë shigjetës). Pjesa n quhet katodë dhe pjesa p është anodë.

Ekzistojnë tre lloje të kryqëzimeve pn: kryqëzimet e rritura, kryqëzimet e shkrira dhe kryqëzimet e difuzionit, të cilat prodhohen duke përdorur teknologji të ndryshme. Metodat e prodhimit për secilin prej këtyre tranzicioneve janë të ndryshme.

Metoda e rritjes së kryqëzimit (më e hershmja) është si më poshtë: materiali gjysmëpërçues i pastër dhe papastërtitë e tipit p vendosen në një enë kuarci dhe nxehen derisa të shkrihen. Një kristal i vogël gjysmëpërçues i quajtur farë vendoset në përzierjen e shkrirë. Kristali i farës rrotullohet ngadalë dhe nxirret nga shkrirja aq ngadalë sa një shtresë e përzierjes së shkrirë ka kohë të rritet mbi të. Përzierja e shkrirë, duke u rritur në kristalin e farës, ftohet dhe ngurtësohet. Ka të njëjtën strukturë kristalore si fara. Pas vizatimit, fara dopohet në mënyrë alternative me papastërti të tipit n dhe p. Kjo krijon shtresa të tipit n dhe p në kristalin e rritur. Kështu, kristali i rritur përbëhet nga shumë shtresa p-n.

Metoda për krijimin e nyjeve të shkrira p-n është jashtëzakonisht e thjeshtë. Një rruazë e vogël e materialit trevalent si indiumi vendoset në një çip gjysmëpërçues të tipit n. Rruaza dhe kristali nxehen derisa vetë rruaza të shkrihet dhe të shkrijë pjesërisht kristalin gjysmëpërçues. Në zonën ku ato bashkohen formohet material i tipit p. Pas ftohjes, materiali rikristalizohet dhe krijohet një bashkim i ngurtë p-n.

Aktualisht, metoda e difuzionit për prodhimin e kryqëzimeve p-n përdoret më shpesh. Maska me vrima vendoset mbi një fetë të hollë gjysmëpërçuesi të tipit p ose n të quajtur nënshtresa. Pas kësaj, nënshtresa vendoset në furrë dhe bie në kontakt me papastërtitë që janë në gjendje të gaztë. Në temperatura të larta, atomet e papastërtive depërtojnë në substrat. Thellësia e depërtimit kontrollohet nga koha e ekspozimit dhe temperatura.

Pas formimit të kryqëzimit p-n, dioda duhet të vendoset në një strehë për ta mbrojtur atë nga ndikimet mjedisore dhe dëmtimet mekanike. Strehimi duhet gjithashtu të sigurojë aftësinë për të lidhur diodën me qarkun. Lloji i strehimit përcaktohet nga qëllimi i diodës (Fig. 2.9).Nëse një rrymë e madhe duhet të rrjedhë nëpër diodë, streha duhet të projektohet në mënyrë që të mbrojë kryqëzimin p-n nga mbinxehja.

Dioda mund të kontrollohet duke matur rezistencën përpara dhe të kundërt duke përdorur një ohmmetër. Vlera e këtyre rezistencave karakterizon aftësinë e diodës për të kaluar rrymë në një drejtim dhe jo për të kaluar rrymë në drejtimin tjetër.

Një diodë germanium ka një rezistencë të ulët përpara, rreth 100 Ohms, dhe rezistenca e saj e kundërt i kalon 100,000 Ohms. Rezistenca e përparme dhe e kundërt e diodave të silikonit është më e lartë se ajo e diodave të germaniumit. Testimi i diodës me një ohmmetër duhet të tregojë rezistencë të ulët përpara dhe rezistencë të lartë të kundërt.

Nëse terminali pozitiv i ommetrit është i lidhur me anodën e diodës, dhe terminali negativ me katodën, atëherë dioda është e anuar përpara. Në këtë rast, rryma rrjedh nëpër diodë dhe ommetri tregon rezistencë të ulët. Nëse kapakët e ohmmetrit ndërrohen, dioda do të jetë e kundërt. Një rrymë e vogël do të rrjedhë përmes saj dhe ommetri do të tregojë rezistencë të lartë.

Nëse dioda ka rezistencë të ulët përpara dhe të ulët mbrapsht, ajo ka të ngjarë të shkurtohet. Nëse dioda ka rezistencë të lartë si në drejtimin përpara ashtu edhe në atë të kundërt, atëherë ka të ngjarë të jetë qark i hapur.

Tensioni i lartë i kundërt i aplikuar në një diodë mund të krijojë një rrymë të lartë të kundërt që do të mbinxehë diodën, duke shkaktuar dështimin e saj. Tensioni i kundërt në të cilin ndodh prishja quhet tension i prishjes ose tension maksimal i kundërt. Diodat speciale, të quajtura dioda zener, janë krijuar për të funksionuar në tensione më të larta se tensioni i prishjes së diodës zener. Kjo zonë quhet zona e stabilizimit.

Kur voltazhi i kundërt është mjaft i lartë për të shkaktuar prishjen e diodës zener, një rrymë e lartë e kundërt rrjedh nëpër të. Para se të ndodhë prishja, rryma e kundërt është e vogël. Pasi ndodh prishja, rryma e kundërt rritet ndjeshëm. Kjo ndodh sepse rezistenca e diodës zener zvogëlohet me rritjen e tensionit të kundërt.

Tensioni i prishjes së një diode zener përcaktohet nga rezistenca e diodës, e cila, nga ana tjetër, varet nga teknika e dopingut e përdorur në prodhimin e saj. Tensioni nominal i prishjes është tensioni i kundërt në rrymën e stabilizimit. Rryma e stabilizimit është pak më e vogël se rryma maksimale e kundërt e diodës. Tensioni i prishjes zakonisht tregohet me një saktësi prej 1 deri në 20%.

Aftësia e diodës zener për të shpërndarë fuqinë zvogëlohet me rritjen e temperaturës. Prandaj, fuqia e shpërndarë nga një diodë zener specifikohet për një temperaturë specifike. Sasia e fuqisë së shpërndarë varet gjithashtu nga gjatësia e prizave: sa më të shkurtra të jenë kabllot, aq më shumë fuqi shpërndahet nga dioda. Prodhuesi gjithashtu specifikon një faktor devijimi për të përcaktuar shpërndarjen e energjisë në temperatura të tjera. Për shembull, një faktor devijimi prej 6 milivat për gradë Celsius do të thotë që fuqia e shpërndarë nga dioda zvogëlohet me 6 milivat për shkallë të rritjes së temperaturës.

Strehimet e diodës Zener kanë të njëjtën formë si diodat konvencionale:

Diodat zener me fuqi të ulët janë të disponueshme në kuti qelqi ose rrëshirë epokside, ndërsa ato me fuqi të lartë janë të disponueshme në një strehë metalike me vidë. Emërtimi skematik i diodës zener është paraqitur në Fig. 2.11.

Parametrat kryesorë të diodave zener janë rryma maksimale e stabilizimit, rryma e kundërt dhe tensioni i kundërt. Rryma maksimale e stabilizimit është rryma maksimale e kundërt që mund të rrjedhë përmes diodës zener pa e tejkaluar shpërndarjen e fuqisë të specifikuar nga prodhuesi. Rryma e kundërt është rryma e rrjedhjes përpara fillimit të prishjes. Tregohet në një tension të caktuar të kundërt të barabartë me afërsisht 80% të tensionit të stabilizimit.

Diodat Zener përdoren për të stabilizuar tensionin, për shembull, për të kompensuar ndryshimet në tensionin e linjës së energjisë ose ndryshimet në një ngarkesë rezistente të furnizuar me rrymë të drejtpërdrejtë.

Figura 2.12 tregon një qark tipik kontrolli të diodës zener. Dioda zener lidhet në seri me rezistencën R. Rezistenca bën që një rrymë e tillë të kalojë nëpër diodën zener në mënyrë që ajo të funksionojë në modalitetin e prishjes (stabilizimit). Tensioni DC i hyrjes duhet të jetë më i lartë se voltazhi i stabilizimit të diodës zener. Rënia e tensionit në diodën zener është e barabartë me tensionin e stabilizimit të diodës zener. Diodat Zener prodhohen me një tension të caktuar prishjeje, i cili quhet tension stabilizues. Rënia e tensionit në të gjithë rezistencën është e barabartë me diferencën midis tensionit të hyrjes dhe tensionit të stabilizimit.

Tensioni i hyrjes mund të rritet ose ulet. Kjo shkakton një rritje ose ulje përkatëse të rrymës përmes diodës zener. Kur një diodë zener funksionon me një tension stabilizimi (në rajonin e prishjes), një rrymë e madhe mund të rrjedhë përmes saj ndërsa tensioni i hyrjes rritet. Sidoqoftë, voltazhi në diodën zener do të mbetet i njëjtë. Dioda zener kundërshton rritjen e tensionit të hyrjes, pasi rezistenca e saj zvogëlohet me rritjen e rrymës. Kjo lejon që tensioni i daljes së diodës zener të mbetet konstant ndërsa tensioni i hyrjes ndryshon. Një ndryshim në tensionin e hyrjes shfaqet vetëm si një ndryshim në rënien e tensionit në të gjithë rezistencën e serisë. Shuma e tensionit bie në këtë rezistencë dhe dioda zener është e barabartë me tensionin e hyrjes. Tensioni i daljes hiqet nga dioda zener. Tensioni i daljes mund të rritet ose zvogëlohet duke zëvendësuar diodën zener dhe rezistencën e lidhur në seri me të.

vazhdimi
--PAGE_BREAK--

Qarku i përshkruar prodhon një tension konstant. Gjatë projektimit të një qarku, duhet të merren parasysh si rryma ashtu edhe voltazhi. Ngarkesa e jashtme konsumon rrymë, e cila përcaktohet nga rezistenca e saj dhe tensioni i daljes. Si rryma e ngarkesës ashtu edhe rryma e stabilizimit rrjedhin përmes një rezistence të lidhur në seri me diodën zener. Kjo rezistencë duhet të zgjidhet në atë mënyrë që një rrymë stabilizimi të rrjedhë nëpër diodën zener dhe të vendoset në rajonin e prishjes.

Ndërsa ngarkesa rezistente rritet, rryma që rrjedh përmes saj zvogëlohet, gjë që duhet të shkaktojë një rritje të rënies së tensionit në të gjithë ngarkesën. Por dioda zener parandalon çdo ndryshim të tensionit. Shuma e rrymës së stabilizimit dhe rrymës së ngarkesës përmes një rezistence të lidhur në seri mbetet konstante. Kjo siguron një rënie të vazhdueshme të tensionit në të gjithë rezistencën e serisë. Po kështu, me rritjen e rrymës përmes ngarkesës, rryma e rregullimit zvogëlohet, duke siguruar një tension konstant. Kjo lejon që qarku të mbajë një tension konstant të daljes ndërsa tensioni i hyrjes luhatet.

2.3. Tiristorët

Tiristorët janë një klasë e gjerë e pajisjeve gjysmëpërçuese të përdorura për komutimin elektronik. Këto pajisje gjysmëpërçuese janë bistabile dhe kanë tre ose më shumë nyje pn. Tiristorët mbulohen nga reagime të brendshme pozitive, gjë që ju lejon të rritni amplituda e sinjalit të daljes duke aplikuar një pjesë të tensionit të daljes në hyrje.

Tiristorët përdoren gjerësisht në kontrollin e fuqisë DC dhe AC. Ato përdoren për të ndezur dhe fikur energjinë e furnizuar në ngarkesë, si dhe për të rregulluar vlerën e saj, për shembull, për të kontrolluar ndriçimin ose shpejtësinë e motorit.

Tiristorët janë bërë nga silikoni duke përdorur metodën e difuzionit ose aliazhit të difuzionit dhe përbëhen nga katër shtresa gjysmëpërçuese të tipit p dhe n të renditura në mënyrë alternative. Figurat 2.13, 2.14 dhe 2.15 tregojnë një qark të thjeshtuar të një tiristori, përkatësisht karakteristikën e tensionit aktual dhe simbolin e tij skematik.

Të katër shtresat janë ngjitur me njëra-tjetrën, duke formuar tre kryqëzime p-n. Dy terminalet më të jashtme janë anoda dhe katoda, dhe një elektrodë kontrolli mund të lidhet me njërën nga shtresat e mesme. Ky tiristor nuk përmban një elektrodë kontrolli, dhe hapja dhe mbyllja e tij kontrollohet duke ndryshuar tensionin e aplikuar në të. Tiristorë të tillë quhen dinistorë.

Me polaritetin e tensionit të aplikuar në tiristor të treguar në figurën 2.13, pjesa kryesore e tij do të jetë në kryqëzimin e mbyllur p-n 2, ndërsa kalimet 1 dhe 3 do të jenë të hapura. Në këtë rast, vrimat që lëvizin nga shtresa p1 në shtresën p2 rikombinohen pjesërisht me elektronet në shtresën n1. Ngarkesa e tyre e pakompensuar në shtresën p2 do të shkaktojë një kundërinjektim dytësor të elektroneve nga shtresa n2 dhe elektronet nga shtresa n2 do të kalojnë përmes shtresës p2 në shtresën n1, duke u rikombinuar pjesërisht me vrima në shtresën p2. Ato do të shkaktojnë kundërinjektim dytësor të vrimave nga shtresa p1. Këto dukuri do të krijojnë kushtet e nevojshme për zhvillimin e procesit të ortekëve. Sidoqoftë, procesi i ortekëve do të fillojë vetëm në një tension të jashtëm mjaft të madh të sipërm. Në këtë rast, tiristori do të lëvizë nga pika A e karakteristikës së tensionit aktual në seksionin BC (Fig. 2.14), dhe rryma përmes tij do të rritet ndjeshëm. Në këtë rast, për shkak të bollëkut të ngarkesave në kryqëzimin 2, voltazhi në të do të bjerë ndjeshëm (në rreth 1 V), dhe energjia e lëshuar në këtë tranzicion do të jetë e pamjaftueshme për zhvillimin e proceseve të pakthyeshme në strukturën e pajisjes.

Nëse rryma përmes tiristorit reduktohet shumë në një vlerë të caktuar Isp (rryma mbajtëse), atëherë tiristori do të mbyllet dhe do të shkojë në një gjendje me përçueshmëri të ulët (seksioni OA në Fig. 2.14). Nëse një tension me polaritet të kundërt aplikohet në tiristor, atëherë karakteristika e tij e tensionit aktual do të jetë e njëjtë me atë të një diode gjysmëpërçuese (seksioni OD në Fig. 2.14).

Tiristori i konsideruar i pakontrolluar ka një pengesë të rëndësishme: hapja dhe mbyllja e tij është e mundur vetëm me ndryshime të mëdha në tensionin dhe rrymën e jashtme.

Shumë më shpesh përdorin tiristorë që kanë një elektrodë kontrolli (Fig. 2.16).

3. Materialet izoluese elektrike

3.1. Përkufizimet bazë dhe klasifikimi i dielektrikëve

Materialet izoluese elektrike ose dielektrikët janë substanca që përdoren për të izoluar elementë ose pjesë të pajisjeve elektrike që janë në potenciale të ndryshme elektrike. Krahasuar me materialet përcjellëse, dielektrikët kanë rezistencë elektrike dukshëm më të lartë. Një veti karakteristike e dielektrikëve është aftësia për të krijuar fusha të forta elektrike në to dhe për të grumbulluar energji elektrike. Kjo veti e dielektrikës përdoret në kondensatorët elektrikë dhe pajisje të tjera.

Sipas gjendjes së tyre të grumbullimit, dielektrikët ndahen në të gaztë, të lëngët dhe të ngurtë. Veçanërisht i madh është grupi i dielektrikëve të ngurtë (polimere të larta, plastikë, qeramikë etj.).

Sipas përbërjes së tyre kimike, dielektrikët ndahen në organikë dhe inorganikë. Elementi kryesor në molekulat e të gjithë dielektrikëve organikë është karboni. Dielektrikët inorganikë nuk përmbajnë karbon. Dielektrikët inorganikë (mika, qeramika, etj.) kanë rezistencën më të madhe ndaj nxehtësisë.

Sipas metodës së prodhimit, dielektrikët ndahen në natyralë (natyrorë) dhe sintetikë. Më i shumti është grupi i materialeve izoluese sintetike.

Një grup i madh dielektrikësh të ngurtë zakonisht ndahet në një numër nëngrupesh në varësi të përbërjes, strukturës dhe veçorive teknologjike të këtyre materialeve. Kështu, ekzistojnë dielektrikë qeramike, dyllore, filmike, minerale etj.

Të gjithë dielektrikët, megjithëse në një masë të vogël, shfaqin përçueshmëri elektrike. Ndryshe nga përçuesit, dielektrikët shfaqin një ndryshim në rrymë me kalimin e kohës për shkak të një rënie në rrymën e absorbimit. Nga një moment i caktuar, nën ndikimin e rrymës së drejtpërdrejtë, në dielektrik vendoset vetëm rryma e përcjelljes. Vlera e kësaj të fundit përcakton përçueshmërinë e dielektrikut.

Kur forca e fushës elektrike tejkalon kufirin e forcës dielektrike, ndodh prishja. Prishja është procesi i shkatërrimit të një dielektriku, si rezultat i të cilit dielektriku humbet vetitë e tij izoluese elektrike në pikën e prishjes.

Vlera e tensionit në të cilën ndodh prishja e dielektrikut quhet tension i prishjes Upr, dhe vlera përkatëse e fuqisë së fushës elektrike quhet forca dielektrike Epr.

Zbërthimi i dielektrikëve të ngurtë është ose një proces thjesht elektrik (forma elektrike e prishjes) ose një proces termik (forma termike e prishjes). Prishja elektrike bazohet në fenomene që rezultojnë në një rritje orteku të rrymës së elektronit në dielektrikë të ngurtë.

Shenjat karakteristike të prishjes elektrike të dielektrikëve të ngurtë janë:

pavarësia ose varësia shumë e dobët e forcës dielektrike nga temperatura dhe kohëzgjatja e tensionit të aplikuar;

forca elektrike e një dielektriku të ngurtë në një fushë uniforme nuk varet nga trashësia e dielektrikut (deri në trashësi 10־/>− 10־/>cm);

forca elektrike e dielektrikëve të ngurtë është brenda kufijve relativisht të ngushtë: 10/>–10/>V/cm; dhe është më i madh se në formën termike të prishjes;

para prishjes, rryma në një dielektrik të ngurtë rritet sipas një ligji eksponencial, dhe menjëherë para fillimit të prishjes, vërehet një rritje e papritur e rrymës;

në prani të një fushe jo uniforme, prishja elektrike ndodh në vendndodhjen e fuqisë më të lartë të fushës (efekti i skajit).

Ndarja termike ndodh me rritjen e përçueshmërisë së dielektrikëve të ngurtë dhe humbje të mëdha dielektrike, si dhe kur dielektriku nxehet nga burime të jashtme të nxehtësisë ose me heqje të dobët të nxehtësisë. Për shkak të heterogjenitetit të përbërjes, pjesët individuale të vëllimit dielektrik kanë përçueshmëri të rritur. Ato janë kanale të holla që kalojnë nëpër të gjithë trashësinë e dielektrikut. Për shkak të rritjes së densitetit të rrymës, një sasi e konsiderueshme nxehtësie do të gjenerohet në një nga këto kanale. Kjo do të sjellë një rritje edhe më të madhe të rrymës për shkak të një rënie të mprehtë të rezistencës së këtij seksioni në dielektrik. Procesi i ngritjes së nxehtësisë do të vazhdojë derisa të ndodhë shkatërrimi termik i materialit (shkrirja, karburizimi) në të gjithë trashësinë e tij - përgjatë zonës së dobësuar.

Shenjat karakteristike të zbërthimit termik të dielektrikëve të ngurtë janë:

prishja vërehet në vendin e transferimit më të keq të nxehtësisë nga dielektriku në mjedis;

voltazhi i prishjes së dielektrikut zvogëlohet me rritjen e temperaturës së ambientit;

voltazhi i prishjes zvogëlohet me rritjen e kohëzgjatjes së tensionit të aplikuar;

forca elektrike zvogëlohet me rritjen e trashësisë dielektrike;

forca elektrike e një dielektriku të ngurtë zvogëlohet me rritjen e frekuencës së tensionit të alternuar të aplikuar.

Gjatë zbërthimit të dielektrikëve të ngurtë, shpesh vërehen raste kur ndodh një avari elektrike deri në një temperaturë të caktuar, dhe më pas, për shkak të ngrohjes shtesë të dielektrikut, ndodh procesi i zbërthimit termik të dielektrikut.

3.2. Karakteristikat e materialeve izoluese elektrike

vazhdimi
--PAGE_BREAK--

Dielektrikë të lëngët dhe gjysmë të lëngshëm– këto përfshijnë vajra minerale (transformator, kondensator, etj.), vajra vegjetale (kastor) dhe lëngje sintetike (Sovol, Sovtol, PES-D, etj.), vazelinë.

Vajrat minerale janë produkte të distilimit të naftës. Disa lloje të vajrave izolues elektrikë mineral ndryshojnë nga njëri-tjetri për nga viskoziteti dhe niveli i karakteristikave elektrike për shkak të pastrimit më të mirë të disa prej tyre (kondensator, kabllo). Karakteristikat e mbetura të vajrave janë pothuajse në të njëjtin nivel.

Vaji i ricinit merret nga farat e bimës së ricinit.

Sovol dhe Sovtol janë lëngje sintetike jo të ndezshme. Sovol fitohet nga klorifikimi i një substance kristalore - bifenil.

Sovol është një lëng viskoz transparent. Sovol është toksik dhe irriton mukozën, kështu që puna me të kërkon respektimin e rregullave të sigurisë. Sovtol është një përzierje e sovolit dhe triklorobenzenit, si rezultat i së cilës ka një viskozitet dukshëm më të ulët. Sovol dhe Sovtol përdoren për impregnimin e kondensatorëve të letrës për instalimet e rrymës së drejtpërdrejtë dhe të rrymës alternative të frekuencës industriale.

PES-D është një dielektrik organosilikon i lëngshëm dhe ka rezistencë të rritur ndaj nxehtësisë dhe rezistencë ndaj ngricave. Lëngjet organosilikon janë jo toksike dhe jo korrozive.

Vazelina është një masë gjysmë e lëngshme. Përdoret për impregnimin e kondensatorëve të letrës.

Dielektrikë organike me polimer të lartë përbëhet nga molekula të formuara nga dhjetëra, qindra mijëra molekula të substancës origjinale - monomeri. Polimerët mund të jenë natyralë (gome natyrale, qelibar etj.) dhe sintetike. Një tipar karakteristik i materialeve me polimer të lartë janë vetitë e tyre të larta dielektrike.

Dielektrikë dylli: parafina, ceresina dhe të tjera janë substanca me strukturë polikristaline me një pikë shkrirjeje të përcaktuar qartë.

Plastika elektrike– plastika (plastika) janë materiale të përbëra që përbëhen nga çdo substancë lidhëse (rrëshira, polimere), mbushëse, substanca plastifikuese dhe stabilizuese dhe ngjyra.

Në lidhje me nxehtësinë dallohen plastika termofikse dhe termoplastike. Të parët bëhen të pafushëm dhe të patretshëm gjatë procesit të shtypjes së nxehtë ose ngrohjes pasuese. Plastika termoplastike (termoplastika), pasi nxehet gjatë procesit të presimit, mund të zbutet gjatë ngrohjes së mëvonshme.

Letra dhe kartona izolues elektrik referojuni materialeve fibroze të marra nga fibrat bimore të trajtuara kimikisht: druri dhe pambuku.

Kartonat elektrike për përdorim në ajër kanë një strukturë më të dendur në krahasim me kartonat e destinuara për përdorim në vaj.

Fibra është një material monolit i marrë nga shtypja e fletëve të letrës të para-trajtuara me një zgjidhje të klorurit të zinkut. Fibra është e përshtatshme për të gjitha llojet e përpunimit mekanik dhe stampimit. Fibra e fletës mund të formohet pasi të zbuten boshllëqet e saj në ujë të nxehtë.

Plastika izoluese elektrike e laminuar– këto përfshijnë getinaks, tekstolit dhe tekstil me fije qelqi. Këto materiale janë plastika me shtresa në të cilat përdoren si lidhës bakeliti (rezol) ose rrëshira silikoni, të transferuara në një gjendje të shkrirë dhe të patretshme.

Llojet e veçanta të letrës ngopëse (getinax), si dhe pëlhura pambuku (tekstolit) dhe pëlhura qelqi pa alkali (tekstili me tekstil me fije qelqi) përdoren si mbushës në materialet izoluese elektrike me shtresa.

Derdhja dhe ngopja e komponimeve (përbërjeve) izoluese elektrike. Komponimet janë përbërje izoluese elektrike që janë të lëngshme në momentin e përdorimit të tyre, të cilat më pas ngurtësohen dhe në gjendjen përfundimtare (punuese) janë substanca të ngurta.

Sipas qëllimit të tyre, përbërjet ndahen në komponime impregnuese dhe mbushëse. Të parat përdoren për impregnimin e mbështjelljeve të makinave dhe pajisjeve elektrike, të dytat - për mbushjen e zgavrave në bashkimet e kabllove, si dhe në strehët e pajisjeve dhe pajisjeve elektrike (transformatorë, mbytje, etj.).

Komponimet mund të jenë termoset, të cilat nuk zbuten pas pjekjes, ose termoplastikë, të cilët zbuten me ngrohjen e mëvonshme. Termoplastikët përfshijnë komponime të bazuara në epoksi, poliester dhe disa rrëshira të tjera. Termoplastikët përfshijnë komponime të bazuara në bitum, dielektrikë dylli dhe polimere termoplastikë (polistireni, poliizobutileni, etj.).

Komponimet e bazuara në bitum përdoren gjerësisht si substancat më të lira dhe kimikisht inerte me rezistencë të lartë ndaj ujit dhe karakteristika të mira elektrike.

Llak dhe smalt izolues elektrik.

Verniqet janë tretësira të substancave që formojnë film: rrëshirat, bitumi, vajrat tharëse (fara liri, tung), eteret e celulozës ose përbërjet e këtyre materialeve në tretës organikë. Gjatë procesit të tharjes së llakut, tretësit avullojnë prej tij dhe në bazën e llakut ndodhin procese fizike dhe kimike, duke çuar në formimin e një filmi llak.

Llaket impregnuese përdoren për të mbarsur mbështjelljet e makinave dhe pajisjeve elektrike me qëllim që të çimentojnë kthesat e tyre, të rrisin përçueshmërinë termike të mbështjelljeve dhe të rrisin rezistencën e tyre ndaj lagështirës. Me anë të bojrave të veshjes krijohen veshje mbrojtëse rezistente ndaj lagështirës, ​​vajit dhe veshje të tjera në sipërfaqen e mbështjelljes ose pjesëve plastike dhe izoluese të tjera. Llaket ngjitëse janë të destinuara për ngjitjen e fletëve mikë me njëra-tjetrën ose në letër dhe pëlhura (micanite, mikalente), si dhe për ngjitjen e materialeve filmike në letër, karton, pëlhura dhe për qëllime të tjera.

Smaltet janë llaqe me pigmente të futura në to - mbushës inorganik (oksid zinku, dioksid titani, plumb i kuq). Substancat pigmentuese futen për të rritur ngurtësinë, forcën mekanike, rezistencën ndaj lagështirës, ​​rezistencën ndaj harkut dhe vetitë e tjera të filmave të smaltit. Smaltet janë materiale veshjeje.

Sipas metodës së tharjes, llaqet dhe smaltet dallohen midis tharjes së nxehtë (furrë) dhe të ftohtë (ajër). Të parët kërkojnë 80 – 180°C për ngurtësimin e tyre, ndërsa të dytat thahen në temperaturën e dhomës.

Pëlhura të llakuara izoluese elektrike (pëlhura të llakuara) janë materiale fleksibël që përbëhen nga pëlhurë e ngopur me llak ose një lloj përbërjeje të lëngshme izoluese elektrike. Pas ngurtësimit, llaku ose një përbërje tjetër ngopëse formon një film fleksibël që siguron veti izoluese elektrike për pëlhurat e llakuara.

Në varësi të bazës së pëlhurës, pëlhurat e llakuara ndahen në pambuk, mëndafsh, najlon dhe qelq (pëlhura me llak xhami). Vaji, vaj-bitum dhe poliesteri përdoren si përbërje impregnuese për pëlhura të llakuara. Verniqe eskapon ose silikoni, si dhe zgjidhje të latekseve të gomës silikoni ose suspensioneve fluoroplastike.

Pëlhura ngjitëse prej tekstil me fije qelqi dhe gome-xhami, të ngopura me komponime termofikse me ngjitshmëri të shtuar, sigurojnë qëndrueshmërinë e izolimit të bërë nga këto materiale.

Fushat kryesore të aplikimit të pëlhurave të llakuara janë: makinat elektrike, pajisjet dhe pajisjet e tensionit të ulët. Pëlhura me llak përdoren për izolim fleksibël të ndërthurjes dhe brazdës, si dhe për guarnicione të ndryshme izoluese elektrike.

Për izolimin e pjesëve ballore të mbështjelljes dhe elementëve të tjerë rryma që mbajnë formë të parregullt, përdoren shirita të llakuar, të prera në një kënd prej 45 ° në lidhje me bazën e pëlhurës së llakuar.

Film materiale izoluese elektrike Janë filma fleksibël të hollë (nga 10 deri në 200 mikron), pa ngjyrë ose me ngjyrë.

Përdorimi i materialeve filmike për izolimin e brazdës në makinat elektrike bën të mundur uljen e trashësisë së izolimit. Materialet izoluese elektrike filmike prodhohen kryesisht nga dielektrikë sintetikë me molekulare të lartë (lavsan, fluoroplastic-4, etj.).

Mika izoluese elektrike. Mika natyrale përdoret kryesisht për izolim elektrik. Nga mikat sintetike përdoret fluorflogopiti.

Mika janë substanca me strukturë karakteristike të fletës. Kjo lejon që kristalet mikë të ndahen në fletë të holla - nga 6 në 45 mikron ose më shumë. Nga të gjitha mikat natyrale, vetëm muskoviti dhe flogopiti përdoren si dielektrikë. Këto mika ndahen lehtësisht dhe kanë veti të larta elektrike.

Llojet e mëposhtme të mikave përdoren në inxhinierinë elektrike.

Mika e këputur - gjethe të holla me kontur arbitrar. Në varësi të zonës së drejtkëndëshit që mund të gdhendet në skicën e gjethes, mika e këputur ndahet në nëntë madhësi. Në bazë të trashësisë së gjetheve, mika e këputur ndahet në katër grupe. Mika e këputur përdoret për prodhimin e materialeve izoluese elektrike me mikë të ngjitur (micanite, mikafolia, mikalente, etj.).

Mika kondensator - gjethe drejtkëndëshe të marra me stampim (prerje) nga pllaka mikë (polbora). Mika kondensator përdoret në prodhimin e kondensatorëve mikë si dielektrik kryesor, dhe gjithashtu si pllaka mbrojtëse.

Mika për pajisjet elektrike me vakum janë pjesë të sheshta të formave të ndryshme, të pajisura me vrima të specifikuara. Këto produkte përftohen duke prerë pllaka mikë muskovite. Trashësia e pjesëve mikë është në intervalin 0,1 - 0,5 mm.

Mika gijotinë - pllaka drejtkëndëshe me madhësi të ndryshme dhe trashësi 0,08 - 0,6 mm. Ky lloj i produkteve mikë përdoret si lloje të ndryshme të guarnicioneve izoluese elektrike në makinat elektrike dhe pajisjet me fuqi të ulët.

Materialet izoluese elektrike me bazë mike bërë nga mikë e këputur dhe substanca lidhëse; mikanitet, mikafolia dhe mykalente. Ato janë materiale të përbëra që përbëhen nga fletë mikë të ngjitura së bashku duke përdorur një lloj rrëshirë ose llak. Fusha kryesore e aplikimit të materialeve mikë të ngjitur është izolimi i mbështjelljeve të makinave elektrike të tensionit të lartë (slot, kthesë, etj.), Si dhe makina të tensionit të ulët rezistent ndaj nxehtësisë.

Mika dhe materiale izoluese elektrik mikë-plastikë– gjatë zhvillimit të mikës natyrore dhe prodhimit të materialeve izoluese elektrike të bazuara në mikë të këputur, krijohen rreth 90% të mbetjeve të ndryshme. Riciklimi i mbetjeve çoi në prodhimin e materialeve të reja izoluese elektrike - mikë dhe plastikë mikë.

Materialet mikë përftohen nga letra mike ose kartoni, të para-trajtuar me një lloj përbërjeje lidhëse (rrëshira, llaqe).

Për të marrë letrën mikë, mbetjet mikë në formën e mbetjeve të pastra i nënshtrohen trajtimit termik në 750 – 800°C. Si rezultat, ato pësojnë ënjtje të konsiderueshme dhe ndahen në grimca të vogla. Pas larjes së tyre me ujë, formohet një suspension mike, nga e cila bëhet letra mike dhe kartoni.

Materialet elektroqeramike janë substanca të ngurta të përftuara si rezultat i trajtimit termik - pjekjes së masave qeramike fillestare të përbëra nga minerale të ndryshme të marra në një raport të caktuar.

Pjesa kryesore e shumë materialeve elektroqeramike (porcelani, steatiti, etj.) janë substancat natyrore të argjilës (argjilat, kaolinat). Në masat elektroqeramike, përveç materialeve argjilore, futen edhe kuarci, feldspat (elektroporcelani), si dhe talku, karbonati i bariumit ose karbonati i kalciumit (steatit) etj.

konkluzioni

Para krijimit të mekanikës kuantike, përçueshmëria e substancave shpjegohej duke marrë parasysh lëvizjen e një gazi elektronik. Grimcat e këtij gazi - elektronet - përplasen me jonet e rrjetës kristalore të substancës. Sipas teorisë kuantike të përcjellshmërisë, e cila e konsideron lëvizjen e elektroneve nëpër një rrjetë kristalore si përhapjen e valëve elektronike të de Boyle, nyjet e rrjetës nuk mund të jenë pengesë për një valë elektronike. Teoria kuantike e përçueshmërisë së trupave të ngurtë bazohet në teorinë e brezit. Në trupat e ngurtë, elektronet marrin vetëm vlera të caktuara të energjisë. Çdo vlerë e tillë përfaqësohet nga një nivel energjie. Nivelet janë të grupuara në zona, të ndara nga njëra-tjetra nga boshllëqet e energjisë që i përkasin zonës.

Në metale, zonat ose mbivendosen me njëra-tjetrën ose nuk janë të mbushura plotësisht me elektrone. Dhe në një metal, nën ndikimin e një fushe elektrike, një elektron lëviz lirshëm nga niveli në nivel. Mundësia e lehtë e lëvizjes nga niveli në nivel nënkupton lëvizjen e lirë të elektronit.

Në gjysmëpërçuesit dhe izolatorët, brezi i mbushur është i ndarë nga hendeku i lirë i energjisë. Elektronet mund të kalojnë nëpër këtë hendek brezi për shkak të energjisë termike. Probabiliteti i tranzicioneve të tilla rritet me rritjen e temperaturës. Prandaj, me rritjen e temperaturës, përçueshmëria e gjysmëpërçuesve dhe dielektrikëve rritet - ky është ndryshimi i tyre më i rëndësishëm nga metalet.

Bibliografi

Sindeev Yu.G., Granovsky V.G. inxhinieri elektrike. Libër mësuesi për studentët e universiteteve pedagogjike dhe teknike. Rostov-on-Don: "Phoenix", 1999.

Likhachev V.L. inxhinieri elektrike. Drejtoria. Vëllimi 1./V.L. Likhachev. – M.: SOLON-Press, 2003.

Zhdanov L.S., Zhdanov G.L. Fizikë për institucionet arsimore të mesme të specializuara: Libër mësuesi. – Botimi i 4-të, rev. - M.: Shkencë. Redaksia kryesore e literaturës fizike dhe matematikore, 1984.

Remizov A.N. Kursi i fizikës: Libër mësuesi për universitetet / A.N. Remizov, A.Ya. Potapenko. - M.: Bustard, 2002.

Dmitrieva V.F. Fizikë: Libër mësuesi për shkollat ​​teknike./Ed. V.L. Prokofiev, - botimi i 4-të, i fshirë. - M.: Më e lartë. shkollë, 2001.

Gribov L.A., Prokofieva N.I. Bazat e fizikës: Libër mësuesi. - botimi i 2-të. - M.: Shkencë. Fizmatlit, 1995.

Yavorsky B.M., Pinsky A.A. Bazat e fizikës: Libër mësuesi. Në dy vëllime: T.1. - botimi i 3-të. i ripunuar - M.: Shkencë. Fizmatlit, 1981.