AZƏRBAYCAN DÖVLƏT AQRAR UNİVERSİTETİ “ Mühəndislik“ fakültəsi

“Elektrik mühəndisliyi” kafedrası

Kərimov İlham Cəmil oğlu, t.e.n., dos.

“Elektrotexniki materiallar”

Fənni üzrə

MÜHAZİRƏ MƏTNLƏRİ

Mövzu 1. Maddənin quruluşu haqqında ümumi məlumat Plan

1. Giriş2. Maddənin quruluşu haqqında ümumi məlumat3.Maddələrin elektrik xassələrinə görə təsnifatı4.Maddələrin maqnit xüsusiyyətlərinə görə təsnifatı

Ədəbiyyat

1.Богородицкий Н.П. и др. Электротехнические материалы. Издание шестое, переработанное. Л., «Энергия», 1977.

2.Корицкий Ю.В. и др. Справочник по электротехническим материалам. Л., «Энергоатомиздат», 1988.

3.Пястолов А.А. и др. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования. М., «Колос», 1981.

Fənnin məqsədi elektrik mütəxəsislərinə elektrik avadanlığının istehsalı, quraşdırılması, təmiri və

istismarında istifadə olunan elektrotexniki materialların əsas xarakteristikaları və onların emal olunmasının

texnoloji xüsusiyyətlərini öyrətməkdir. 

Fənnin tədqiqat obyekti kimi elektrik avadanlığının istehsalı, quraşdırılması, təmiri və istismarında istifadə olunan müxtəlif izolyasiya, keçirici, yarımkeçirici və

maqnit materiallar nəzərdə tutulur.

Fənni öyrəndikdən sonra bakalavr dərəcəli gələcək elektrik mütəxəsisləri aşağıdakıları bacarmalıdır:

► elektrotexniki materialların tətbiqi və sınaqları sahəsində bir sıra nəzəri məsələləri təhlil etməyi;

► elektrotexniki materialların əsas xarakteristikaları haqqında əldə etdiyi biliklərin elektrik avadanlığının

istismar və təmir işlərində istifadəsini; ► elektrotexniki materialların istehsalının texnoloji

xüsusiyyətlərini araşdırmağı; ► elektrotexniki materialları elektrik avadanlığının təmiri, istismarı və quraşdırılması işlərində düzgün

seçib tətbiq etməyi.

Giriş 

Sivilizasiyanın inkişafında materiallar mühüm rol oynamışlar və oynamaqda davam edirlər. Görkəmli Amerika alimi Hippel belə fikir söyləmişdir ki, sivilizasiyanın tarixini bəşəriyyətin ( insanların ) istifadə etdikləri materialların dəyişdirilməsi kimi

təsvir etmək olar. Ölkənin texniki inkişaf səviyyəsi yüksək dərəcədə onun malik olduğu materiallardan asılıdır.

Sivilizasiyanın tarixinin bütöv dövrləri həmin zaman üçün həlledici olan materialların adarı ilə adlandırılmışdır:

► daş dövrü, 10000000 ... 3000 il BEƏ; ► mis dövrü, 3000 ... 1800 il BEƏ; ► tunc dövrü, 1800 ... 700 il BEƏ;

► dəmir dövrü, 700 ... bizim eranın başlanğıcı.

Ayrı-ayrı eraların davamiyyət müddəti qısalmışdır, lakin materialların miqdarı artmışdır. Başlanğıcda insan materialları təbiət ona necə təqdim etmişdisə,

elədə istifadə etmişdi, sonralar o onları nəcibləşdirməyə başladı. İnkişafın müəyyən pilləsində insan təbii

materialların kombinasiyası kimi yeni materiallar yaratmağa başladı. Müasir dövrdə artıq o sintetik materiallar yaratmağa qadirdir ( məsələn, kauçuk

daşıyan bitkilərdən – kauçuk, ona müəyyən miqdarda kükürd ( S ) qataraq yumşaq rezin və ya bərk rezin –

ebonit alırlar ) hansılar ki, təbiətdə ümumiyyətlə mövcud deyillər, həm də çox sahələrdə bu yeni

materialların tətbiqi artıq klassik materialları əvəz etmişlər.

İstənilən texniki sahənin müvəffəqiyyətli inkişafının vacib şərti yaxşı materialların olmasıdır. Nüvə, kosmik və bunlar

kimi digər texnika sahələri ilə yanaşı elektrotexnikada istifadə olunan materialların keyfiyyətinə ən yüksək tələblər

qoyur.Elektrotexnika sənayesi özünün inkişafının müasir

mərhələsində yalnız nadir hallarda öz qüvvəsi ilə yüksək keyfiyyətli materialların istehsalına qadirdir. Kimya və

metallurgiya sənayesi elektrotexnikanı yüksək keyfiyyətli xammal və məmulatlarla təchiz edir. Buna görə də elektrotexniki materiallar barədə elm çox saylı elmi

sahələrlə qovuşur və özünü kompleks elmi fənn kimi təqdim edir. Onun nəzəri əsasını fizika, kimya və fiziki kimya

bilikləri təşkil edir.

Siniflər

1 2 3 4 5 6 7

Y A E B F H C

Temperatur, oS

90 105 120 130 155 180 180>

ABŞ standartı raket avadanlılığının elektrik izolyasiyasının qızmaya davamlılıq sinifləri üçün bu sinifləri nəzərdə tutur:

1. 250 ... 400oS;2. 400 ... 650oS;3. 650 ... 1000oS;4. 1000 ... 1500oS.

Qızmaya davamlılıq

Maddənin quruluşu haqqında ümumi məlumat

Qədim Yunan filosofu Demokrit 2500 il bundan əvvəl belə fikir söyləmişdir ki, bütün cismlər çox xırda, bölünməz, əbədi hərəkətdə olan hissəciklərdən – atomlardan təşkil olunmuşlar. Tərcümədə “atom”-un mənası “bölünməz” deməkdir.

Məlumdur ki, bütün cismlər molekullardan, molekullar isə atomlardan ibarətdir. İngilis alimi Ernest Rezerford təsəvvür etmişdir ki, atom mürəkkəb quruluşa malikdir. Atomun mərkəzində + yüklə yüklənmiş hissəcik (proton) – atomun nüvəsi yerləşir. Nüvədən uzaq məsafədə (onun ölçüsü ilə müqayisədə) atomda elektronlar yerləşir. Onlar nüvəyə tərəf cəzb edilir, lakin nüvəyə kip yaxınlaşmırlar, ona görə ki, onun ətrafında dövr edirlər. Elektronun yükü mənfidir – .

Öz quruluşuna görə atom bizim Günəş sistemini xatırladır. Onun kimi necə ki, planetlər Günəşə tərəf

cəzb edilir, onun ətrafında hərəkət edirlər, eləcə elektronlar da atomda nüvə ətrafında hərəkət edirlər və

cazibə qüvvəsi sayəsində onun ətrafında saxlanılırlar.Əgər bütün elektronlar nüvəyə kip yaxınlaşsaydılar, onda atomdaxili aralıqlar olmazdı, belə olduqda isə

yaşlı insanın bədəninin həcmi milyonda bir kub millimetrə bərabər olardı!

Adi halda müxtəlif elementlərin atomları bir-birindən nüvə ətrafında hərəkət edən elektronların sayına görə

fərqlənirlər.

Belə ki, hidrogen (H) atomunda nüvə ətrafında 1 elektron hərəkət edir.

Helium atomunda (He) 2 elektron hərəkət edir.

Dəmirin (Fe) atomunda 26, uranda (U) – 92 elektron.Protonlardan başqa, atomların nüvələrində həm də neytral

(yükü olmayan) hissəciklər – neytronlar mövcuddur. Ümumiyyətlə atom neytraldır. Lakin bir və ya bir-neçə elektron

itirmiş atom artıq neytral deyildir və + yükə malik olacaqdır. Onu müsbət ion adlandırırlar.

Əgər neytral atoma əlavə elektron birləşərsə, onda atom – yük alır, mənfi iona çevrilir.

Sərbəst elektronlara malik maddələr keçirici adlanırlar, belə ki, elektrik cərəyanını yaxşı keçirirlər.

Sərbəst elektronları olmayan maddələr izolyator və ya dielektrik adlanırlar.

Maddələrin elektrik xassələrinə görə təsnifatı

Elektrik xassələrindən asılı olaraq bütün maddələr dielektriklərə, keçiricilərə və yarımkeçiricilərə bölünürlər. Keçiricilər, yarımkeçiricilər və dielektriklər arasındakı fərqi bərk cisimlərin zona nəzəriyyəsinin energetik diaqramlarının köməyi ilə daha aydın göstərmək olar.

Keçirici materiallar

Dielektriklər

Yarımkeçirici materiallar

Maqnit xüsusiyyətlərinə görə maddələrin təsnifatı

Maqnit materiallar və ya maqnetiklər maqnit xüsusiyyətlərinə malik maddələr adlanır. Maqnit xüsusiyyətləri kimi maddənin maqnit momenti qəbul etmə imkanı, d.d. maqnit sahəsinin ona təsiri zamanı onun maqnitlənməsi başa düşülür.

Maqnit xüsusiyyətlərinə görə materiallar zəif maqnitlərə və güclü maqnitlərə bölünürlər.

Zəif maqnitlərə aiddirlər:

diamaqnetiklər;

paramaqnetiklər.

Diamaqnetiklər o maddələrdir ki, onların maqnit nüfuzluluğu µ = 1 olsun. Bunlara hidrogen, inert qazlar, üzvi birləşmələrin əksəriyyəti, daş duz və bir sıra metallar: mis, sink, gümüş, qızıl, civə və s.

Paramaqnetiklərə o maddələr aiddir ki, maqnit nüfuzluluğu µ > 1 olsun. Onların sırasına oksigen, azot oksidi, qələvi metallar, alüminium, platin və s. aiddirlər.

Diamaqnetiklər və paramaqnetiklər vahidə yaxın maqnit nüfuzluluğuna malikdirlər və maqnit xüsusiyyətlərinə görə texnikada özlərinə məhtud tətbiq tapmışlar.

Güclü maqnit materialları – bunlar öz maqnit xüsusiyyətlərindən asılı olaraq texnikada özlərinə geniş tətbiq tapmış maqnit materiallardır.

Keçiricilik, aqreqat halı və təyinatı üzrə ETM-ların təsnifatı 

Keçiricilik üzrə bütün ETM üç qrupa bölünürlər:

Keçirici materiallar;

Dielektriklər (izolyasiya materialları);

Yrımkeçirici materiallar.

1.Keçirici materiallar böyük xüsusi keçiricilik və ya kiçik xüsusi müqaviməti ilə fərqlənirlər. Belə ki, keçirici materiallar böyük keçiriciliyə və kiçik xüsusi müqavimətə malikdirlər. Odur ki, onlardan elektrik avadanlıqlarının cərəyan daşıyan hissələrini hazırlayırlar.

2.Dielektriklər böyük xüsusi müqavimətlə fərqlənirlər, buna görə də onlardan cərəyan daşıyan hissələrin izolyasiyası üçün elementlər hazırlayırlar.

3.Yarımkeçirici materiallar xüsusi keçiricilik üzrə dielektriklər və keçiricilər arasında aralıq vəziyyət tuturlar. Yarımkeçirici materiallara aiddirlər: selen, germanium, sürmə (kremniy) və s.

Keçiricilər, dielektriklər və yarımkeçiricilər arasındakı fərqi bərk cisimlərin nəzəriyyəsinin energetik diaqramının köməyi ilə

göstərmək mümkündür.

Dielektriklər Yarımkeçiricilər Keçiricilər

Sərbəst zona

Qadağan zona

Elektronla dolmuş zona

Dielektriklər elə materiallardır ki, onlardakı qadağan zonası o qədər böyük olur ki, adi şəraitdə elektron elektrik keçiriciliyi nəzərə çarpmır.

Yarımkeçiricilər qadağan zonası daha ensiz olan maddələrdir ki, onlarda bu zona xarici energetik təsirin köməyi ilə dəf oluna bilər.

Keçirici materiallar onlardır ki, onlarda elektronlarla dolmuş zona sərbəst energetik səviyyələr zonasına kip yapışmış olsun. Bunun nəticəsində də metallarda elektronlar sərbəsdirlər və dolmuş zonanın səviyyələrindən sərbəst zonanın tutulmamış səviyyələrinə keçə bilərlər.

Aqreqat vəziyyətinə görə bütün dielektrik materiallar üç qrupa bölünürlər:

1.Bərk (elektrotexniki farfor və b.);2.Qaz şəkilli (hidrogen, oksigen, azot və s.);3.Maye (transformator yağı, sovol, benzol, toluol və

s.).

Təyinatına görə bütün ETM dörd qrupa bölünürlər:- Dielktrik materiallar.- Keçirici materiallar.

- Yarımkeçirici materiallar.- Maqnit materiallar.

Bərk dielektriklər

Qaz şəkilli dielektriklər

Maye dielektriklər

Məlumdur ki, bütün cismlər molekullardan, molekullar isə atomlardan ibarətdir. İngilis alimi Ernest Rezerford təsəvvür etmişdir ki, atom mürəkkəb quruluşa

malikdir. Atomun mərkəzində + yüklə yüklənmiş hissəcik (proton) – atomun nüvəsi yerləşir. Nüvədən uzaq məsafədə (onun ölçüsü ilə müqayisədə) atomda elektronlar

yerləşir. Onlar nüvəyə tərəf cəzb edilir, lakin nüvəyə kip yaxınlaşmırlar, ona görə ki, onun ətrafında dövr edirlər. Elektronun yükü mənfidir – .

Belə ki, hidrogen (H) atomunda nüvə ətrafında 1 elektron hərəkət edir.

proton

elektron

ATOM

Protonlardan başqa, atomların nüvələrində həm də neytral (yükü olmayan) hissəciklər – neytronlar mövcuddur.

Ümumiyyətlə atom neytraldır. Lakin bir və ya bir-neçə elektron itirmiş atom artıq neytral deyildir və + yükə malik olacaqdır. Onu müsbət ion adlandırırlar.

Əgər neytral atoma əlavə elektron birləşərsə, onda atom – yük alır, mənfi iona çevrilir.

Sərbəst elektronlara malik maddələr keçirici adlanırlar, belə ki, elektrik cərəyanını yaxşı keçirirlər.

Sərbəst elektronları olmayan maddələr izolyator və ya dielektrik adlanırlar.