ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Пробой диэлектриков из "Материалы в радиоэлектронике " Каждый диэлектрик, находясь в электрическом поле, теряет свойства изоляционного материала, если напряженность поля превысит некоторое критическое значение. Это явление носит название пробоя диэлектрика, или нарушения его электрической прочности. [c.94] Значение напряжения, при котором происходит пробой диэлектрика, называется пробивным напряжением, а соответствующее значение напряженности поля — пробив пой напряженностью. [c.94] Пробой газа обусловливается явлением ударной и фотоионизации. В однородном поле пробой газа наступает внезапно, в неоднородном поле пробою предшествует явление короны. [c.95] Пробой жидких диэлектриков происходит в результате тепловых и ионизационных процессов. Одним из главнейших факторов, способствующих пробою жидкостей, является наличие посторонних примесей в жидкости. [c.95] Пробой твердых тел может вызываться как электрическими, так и тепловыми процессами, возникающими под действием поля. [c.95] Явление электрического пробоя связано с электронными процессами в диэлектрике, возникающими в сильном электрическом поле и приводящими к внезапному резкому местному возрастанию плотности электрического тока к моменту пробоя. [c.95] Тепловой пробой является следствием уменьшения активного сопротивления диэлектрика под влиянием нагрева в электрическом поле, что приводит к росту активного тока и дальнейшему увеличению нагрева диэлектрика вплоть до его термического разрушения. [c.95] При длительном действии напрялсения пробой может быть вызван электрохимическими процессами, происходящими в диэлектрике при воздействии электрического поля. [c.95] Воздух является изоляционной средой, в которой используется разнообразная радиоаппаратура передатчики, приемники, телевизоры, радиолокаторы и т. д. [c.95] В тех случаях, когда аппаратура работает вблизи земной поверхности, следует рассматривать физические процессы в воздухе при нормальном атмосферном давлении однако для радиоэлектроники актуальным является также изучение свойств воздуха при значительном разрежении и повышенном давлении. [c.95] Пробивная напряженность воздуха в нормальных условиях невелика по сравнению с большинством жидких и твердых диэлектриков. Пробой воздуха, как и других газов, следует рассматривать как следствие развития процессов ударной и фотоионизации. [c.95] Х р —среднее расстояние, пройденное заряженной частицей без столкновений, т. е. длина свободного пробега. [c.96] Добавочная энергия зарядов сообщается молекулам, с которыми сталкиваются движущиеся заряды. Если эта энергия достаточно велика, происходит ионизация молекул, т. е. их расщепление на электроны и положительные ионы, или их возбуждение, связанное с переходом электрона на более удаленную от ядра орбиту. [c.96] Ионизационный потенциал различных газов лежит в пределах от 4 до 25 в, что соответствует энергии ионизации от 4 до 25 эв. [c.96] При заданных значениях давления газа и температуры ударная ионизация начинается при определенной величине напряженности поля, поскольку q и постоянны для каждого газа. Эта напряженность поля Е называется начальной напряженностью. [c.96] Подставляя в эту формулу величины ионизационных потенциалов, видим, что электрон ионизирует газовые молекулы, когда скорость его движения свыше 1000 км/сек. Основную ионизацию ведут электроны. Казалось бы, что, подобно электронам, и положительные ионы, разогнанные полем, сталкиваясь с нейтральными частицами газа, должны вызывать ионизацию газа. В действительности при энергиях до сотни и тысячи электроновольт соударения положительных ионов с частицами газа непосредственно не приводят к ионизации газа. Это различие бомбардировки частиц газа электронами и положительными ионами объясняется тем, что электроны имеют значительно большую подвижность, чем ионы. Кроме того, отщепляемый электрон отталкивается электроном, столкнувшимся с частицей газа, и, наоборот, притягивается положительным ионом. Сказывается также и то, что для электрона длина свободного пробега больше, чем для иона. Если положительный ион, разогнанный полем, испытывает соударение с периферическим электроном нейтральной частицы, то условия для отщепления электрона оказываются неблагоприятными, так как при большом различии массы энергия, отдаваемая электрону при упругом ударе, мала. [c.97] Ионизация при соударении ионов с частицами газа зависит от химической природы столкнувшихся частиц, поскольку соударения являются элементарным актом химической реакции. [c.97] В явлениях разряда положительные ионы высвобождают электроны из металла, бомбардируя поверхность катода. [c.97] В ряде случаев электрон, разогнанный полем, может не ионизировать молекулу, а привести ее в возбужденное состояние —вызвать изменение в движении электронов, связанных с молекулой. В следующий момент эта возбужденная молекула отдает свою избыточную энергию в форме, излучения — испускает фотон. Фотон поглощается какой-либо другой молекулой, которая при этом может ионизироваться. Такая внутренняя фотонная ионизация газа, благодаря большой скорости распространения излучения, приводит к особо быстрому развитию в разрядном промежутке каналов повышенной электропроводности газа. [c.97] Вернуться к основной статье