Gs
U
tesh f
/U
tesh 0
2.29-rasm. Gazlarning teshilishi
Har bir gaz uchun
q
va
qiymatlari o’zgarmasdir. Ma’lum masofani
to’qnashuvsiz o’tgan elektronning tezlig
i =600
i
bo’ladi; elektron gaz
molekulalarining katta tezligi ionlanishini ta’minlaydi. Gaz molekulalarining
ionlanishi uchun elektronning harakat tezligi 1000 km/s dan yuqori bo’lishi lozim
(2.30-rasm).
2.30-rasm. Gazlarda razryadlarning yuzaga kelishi
89
Elektronning siljishi ion siljuvchanligiga nisbatan ancha yuqori bo’ladi.
Ionlanish paytida ajralib chiqqan elektron molekulalarining ionlanishini
ta’minlaydi, ular zaryadlarga yoritiladi. Elektrodlar orasidagi gazda razryad
bo’lganida musbat ionlar katod yuzasini bombardimon qilib elektroddan
elektronlarni ozod etadi.
71
Ayrim hollarda elektr maydonida tezlanish olgan elektron molekulalarning
ionlanishini ta’minlamay, ularni uyg’ongan holatga olib keladi, xolos. Bunday
molekulalar ortiqcha energiyani nurlatish hisobiga, o’zidan foton ajratadi. Foton
o’z navbatida boshqa molekulaga yutilib, uni ionlantiradi. Gazlarda sodir
bo’ladigan ichki foton ionlanishi nurlanish orqali katta tezlikda o’z yo’li elektrod
oraligida yuqori elektr o’tkazuvchan gaz kanali hosil qiladi. Chizmada elektron
ko’chka shtrixlangan konus shaklida keltirilgan. Elektron molekulalariga urilishi
natijasida gazda ionlanish sodir bo’ladi. Natijada anod tomon siljiyotgan
elektronlar soni keskin ortib, ular o’z yo’lida katod tomon yo’nalgan musbat
ionlar sonini oshirib boradi. Elektron urilishi natijasida atomlardan to’lqinli nurlar
- fotonlar ajratadi. Foton tezligi yorug’lik tezligiga teng bo’lganligi sababli,
ko’chkidan ancha ilgarilab ketib, yo’lida duch kelgan zarrachalarning ionlanishini
ta’minlaydi. Anod tomon siljiyotgan elektron birinchi sodir bo’lgan ko’chkini
ancha ilgarilab, yangi ko’chki hosil qiladi.
Shunday qilib, birinchi kuchni
AV
uzunlikka o’sib yetguncha, strimer
SD
oraliqda yuqori o’tkazuvchanlikka ega yo’l hosil qiladi. Keyingi bosqichda manfiy
strimerdagi alohida ko’chkilar bir-birini quvib, birlashib, umumiy ionlangan kanal
hosil qiladi. Keyingi bosqichda strimerdagi alohida ko’chkilar bir – birini quvib,
birlashib umumiy ionlangan kanal hosil qiladi.
72
Katoddan anodga tomon harakatlanayotgan strimerning o’sishi bilan bir
vaqtda qarama-qarshi tomondan musbat zaryadlangan ko’chki oqimi hosil bo’la
boshlaydi. Musbat zaryadli strimer gaz razryad plazmali yo’ldan tashkil topadi.
71
T.K. Basak. Electrical engineering materials. New Age Intenational, Nil edition. USA, 2009. 62-bet
72
Callister,William D., Materials science and engineering: an introduction, 7th ed.p.cm/ - Printed in the United
States of America/ John Wiley & Sons, Inc.- 2007. 128-bet.
90
Elektron ko’chkilar o’z yo’lida ko’p miqdorda yangidan paydo bo’lgan musbat
ionlar qoldiradi va bu ionlarning katta quyuni anod yaqinida sodir bo’ladi.
Musbat zaryad bilan to’lgan va elektron bilan to’yingan elektrodlar orasidagi
masofada katta o’tkazuvchanlikka ega gaz plazmasi hosil bo’ladi. Katodga musbat
ionlar urilishi natijasida metall yuzasida dog’ hosil bo’lib, u o’zidan elektronlar
ajratadi. Keltirilgan jarayonlar asosida gazda teshilish sodir bo’ladi. U odatda katta
tezlikda, ya’ni 1 sm oraliq 10
-7
– 10
-8
sekundda bosib o’tadi. Elektrodlar orasida
berilgan kuchlanish qancha yuqori bo’lsa, gazda elektr teshilishi shuncha katta
tezlikda sodir bo’ladi. Agar ta’sir etuvchi kuchlanish vaqti kam bo’lsa, teshilish
kuchlanishining qiymati o’sadi va bu o’sish impuls koeffitsienti bilan ifodalanadi:
50
t
t
U
U
bunda;
U
t
– berilgan impulsdagi teshish kuchlanishi,
kV
:
U
t50
–50 Gs
chastotali
o’zgaruvchan yoki o’zgarmas kuchlanishdagi teshish kuchlanishi,
kV
.
Bir jinsli bo’lmagan elektr maydonidagi impuls koeffitsienti
1,5.
Gazda sodir bo’ladigan teshilish ta’sir etayotgan elektr maydon turiga bog’liq.
Bir jinsli elektr maydoni yassi yuzali, chekkalari yumaloq shaklli qo’ziqorinsimon
elektrodlar, yoki oralaridagi masofa diametridan uncha katta bo’lmagan ikki shar
orasida hosil qilinadi. Bunday maydonda teshilish kuchlanishining gaz harorati va
bosimiga bog’liq ma’lum qiymatida to’satdan ro’y beradi. Kuchlanish manbai
katta quvvatga ega bo’lsa, elektrodlar orasida uchqun razryadi emas, balki yoy
razryadi sodir bo’ladi.
Gazning elektr mustahkamligi haroratga teskari, bosimga esa to’gri
proporsionaldir. Gazning harorat va bosimi kam o’zgarganda teshilish kuchlanishi
gazning zichligiga bog’liq bo’ladi:
U
t
=U
to
,
Bunda;
U
to
- normal sharoit (t =20
0
C: p
0,1 Mpa) dagi teshilish kuchlanishi:
U
t
-
berilgan harorat va bosimdagi teshilish kuchlanishi.
Havoning nisbiy zichligi
quyidagicha hisoblanadi:
91
273
386
,
0
t
P
bunda
t
-harorat,
0
C:
p
-gaz bosimi, mm sim. ust.
2.31-rasm. Gaz mustahkamligini va bosim orasidagi o’zgarish grafigi
Bosim yuqori bo’lganda gaz zichligi ortib, molekulalar orasidagi masofa
qisqaradi va elektronlarning erkin harakatlanish masofasi
(
)
qisqaradi (2.31-
rasm). Natijada teshilish kuchlanishning katta qiymatlarida sodir bo’ladi. Gaz
bosimi kamaytirilsa, uning elektr mustahkamligi pasayadi va bosimning mal’um
qiymatidan boshlab elektr mustahkamlik orta boradi. Bu gaz hajmidagi
molekulalar sonining keskin kamayishi va elektronlar gaz molekulalari bilan
to’qnashuvining pasayib ketishi orqali isbotlanadi. Kuchli vakuumda elektr
teshilish elektronlarning elektrod yuzasidan ajrab chiqish hodisasi (sovuq
emissiya) bilan tushuntiriladi. Bunda elektr mustahkamlik ancha yuqori qiymatga
erishadi. Bu esa yuqori chastotali kuchlanish uchun mo’ljallangan vakuum
kondensatorlarini yasashda qo’l keladi. Yuqori bosimli gazlar yuqori kuchlanishli
apparatlar uchun izolyatsiya sifatida shuningdek kabellar va yuqori kuchlanishli
kondensatorlar tayyorlashda ishlatiladi.
73
Bir jinsli bo’lmagan elektr maydonida gazning teshilish jarayoni o’zgacha
bo’lib, kuchlanganlik yuqori qiymatga ega nuqtada toj ko’rinishidagi razryad
vujudga keladi. Maydon kuchlanishli yuksaltirilsa, toj razryad uchqun yoki yoy
razryadga o’tadi. Agar igna – tekislik elektrodlari oralig’idagi gazning elektr
mustahkamligini tekshirsak, ignaga musbat kuchlatish (impuls) berilganda oraliqda
sodir bo’lganda teshilish kuchlanishining qiymati ignaga manfiy kuchlanish
73
T.K. Basak. Electrical engineering materials. New Age Intenational, Nil edition. USA, 2009. 63-bet
92
berilgan holdagina ancha past bo’ladi (igna deganda uchi konus shaklli elektrod
nazarda tutilmoqda). Bu quyidagicha tushuntiriladi. Gazning ionlanishi igna
yaqinida vujudga keladi, chunki bu yerda maydon kuchlanganligi o’zining yuqori
qiymatiga ega bo’ladi. Igna atrofida musbat zaryadlangan ion (molekula) lar
“buluti” hosil bo’ladi. Ignada musbat kuchlanish bo’lganida esa bunday hajmiy
zaryad igna uzunligining sun’iy o’sishiga va elektrodlar orasida razryadlanish
masofasining qisqarishiga olib keladi.
Qattiq dielektrik yuzasi yaqinida havoda hosil bo’lganida razryad yuza
qoplanish razryadi deb ataladi. Mazkur razryad odatda elektrodlar orasida faqat
havo bo’lgan holdagiga qaraganda ancha past kuchlanishlarda ro’y beradi. Razryad
kuchlanishining qiymati elektr maydon tuzilishi (elektrod va dielektrikning
shakli)ga maydon chastotasi, dielektrik yuzasining holati va havo bosimiga
bog’liqdir. Havo nisbiy namligining ortishi izolyatorning razryad kuchlanishini
ancha pasaytiradi.
Do'stlaringiz bilan baham: |