İçi Dışı Bi Olmayanlar: Dielektrikler

Dielektrik Özellikler

Dielektrik, elektrik akımını sağlayacak kadar serbest elektrona sahip olmayan (elektriksel olarak yalıtkan), dış bir elektrik alan altında yük depolayabilen, yüksek polarlanma özelliğine sahip malzemelere denir.

Dielektrik bir malzeme, herhangi bir elektrik alan içerisine konulursa artı ve eksi yükleri küçük bir yer değiştirme hareketi yapar. Bunu sebebi ortamın elektrostatik kuvvet barındırmasıdır, yükler bu kuvvet altında zıt yönde yer değiştirme hareketi yaparlar. Bu yer değiştirmeler sebebiyle, oluşan mesafe ve yüklerin çarpımı şeklinde tanımladığımız ‘’dipol momentler’’  oluşur. Yer değiştirmelerinin söz konusu olduğu dielektriklere ‘’kutuplanmış dielektrikler’’ denir. Bahsettiğimiz yükler elektrik alan etkisinden çıktığı zaman tekrardan eski konumlarına dönerler ve son durumda net dipol momentin değeri sıfır olur.

Herhangi bir elektrik alan içerisinde olmadığı halde yük inhilaline sahip olan maddeler de vardır. Bu maddeler için dipol momentleri sabittir deriz ve ‘’polar dielektrikler’’ olarak tanımlarız.

Bir dielektrik malzemenin elektriksel özellikleri dielektrik sabiti denilen bir sabit üzerinden tanımlanır. Genel olarak elektrik alanın büyüklüğünden bağımsız olarak ifade edilir fakat değişken bir elektrik alan söz konusu olduğunda dielektric sabiti bu sefer frekansa bağlı hale gelir.

Dış bir elektrik alan uygulandığında, bir cisim veya madde enerji depolayabiliyorsa bu madde dielektrik olarak adlandırılır. Paralel plakalı bir kondansatörü göz önüne alalım. İletken plakalar arasına potansiyel bir fark uygulandığında, plakalar arası boşken ki depolanan yük, plakalar arasında herhangi bir dielektrik malzeme varken ki depolanan yükten daha az olur, çünkü dielektrik malzeme, elektrotlarda ki yükleri nötr hale getirerek sistemin depolama kapasitesini arttırır.

Elektriksel bakımdan yalıtkan olan malzemeler için doğru gerilim altında akım transferi teorik olarak söz konusu değildir. Fakat yalıtkan bir malzemeye doğru gerilim uygulandığında aslında oldukça küçük bir akım taşındığı gözlenir. Dc etkisi altında dielektrik malzemeden geçen bu çok küçük akıma sızıntı akımı denir. Teoride, dielektrik malzemelerin çok yüksek olan özdirençleri sebebiyle akım taşıyamadığını söyleriz fakat sızıntı akımı dediğimiz bir akım gözleriz. Bu durum dielektrik malzemelerin çok büyük de olsa özdirençlerinin sonlu bir değere sahip olduğunu gösterir.

Tüm maddeler için geçerli olan, dielektrik özellikleri açıklayacak ortak bir teori yoktur. Bunun yerine kabuller yapılır. Örneğin herhangi bir uygulamada kullanılacak malzemenin özelliklerini belirlerken dielektrik şiddet ve malzemenin geçirgenlik faktörü incelenir. Malzemenin içsel davranışı moleküler özelliklerinden yola çıkarak izah edilir. Elde edilen veriler yapılan kabullerle test edilir. Test sonucunda elde edilen dataların birbiriyle uyumlu olma derecesi eldeki modelin çalıştığını gösterir. Her başarılı model geniş bir açıdan bakıldığında uygulamada kullanılan malzemelerin kimliğini açıklamada kolaylıkla kullanılabilir.

Yalıtkan olarak da bilinen dielektrikler temelde aynı olsalarda aralarına bariz bir fark söz konusudur. Yalıtkanlar sonsuz küçük miktarlarda elektriği geçirebilirler fakat deneysel olarak akım iletmediklerini kabul ederiz. Dielektrikler için de aynı şey geçerlidir ancak dielektrik bir malzeme bir elektrik alan içine konulursa elektrik alan şiddetinden bağımsız fakat frekansa bağlı olarak çok küçük bir değişime uğrayarak polarizlenir yani kutuplanır. Bu özelliklerinden dolayı dielektrikler elektrik depolayabilirler ve elektroniğin temel elemanlarından olan kondansatörlerin temelini oluştururlar.

Yazan: Şafak Yasun

Kaynak*

YouTube Kanalımız

Popüler Yazılar

Gökbilimciler Dünyanın Kesin Ölüm Tarihini Hesaplamayı Başardılar

Gökbilimciler Dünyanın Kesin Ölüm Tarihini Hesaplamayı Başardılar Bilim insanları çalışmalarında, gezegenlerin yapısı dışında, yaşanabilir bölgede geçirdikleri zaman ve oradan tekrar ayrıldıkları zamanla da ilgilenirler....

Güneşin 2,5 milyon katı parlaklığındaki Yıldız Kayboldu

Güneşin 2,5 milyon katı parlaklığındaki Yıldız Kayboldu Bilim insanları 2019 yılında Güneşin 2,5 milyon katı parlaklığındaki büyük kütleli bir yıldızın ortadan kaybolduğuna tanık olmuşlardı. Astrofizikçilerden oluşturulan...

NASA’dan Çılgın Kampanya

NASA’dan Çılgın Kampanya Bir değil, iki değil, üç değil, dört değil tam yedi yeni gezegen bir arada. NASA tek bir yıldız etrafında dönen yedi dünya benzeri...

Her Şeyi Değiştiren Teori – Genel Görelilik Teorisi

Her Şeyi Değiştiren Teori - Genel Görelilik Teorisi Merhabalar bugün tam 104 yıl önce 1916 yılında bir deha tarafından ortaya atılan bir teori hakkında konuşacağız. Genel...

İlgili Yazılar

Leave a reply

Please enter your comment!
Please enter your name here

%d blogcu bunu beğendi: