Электр ёйи. Ёй сўндириш камераси

ЭЛЕКТР ЁЙИ. ЁЙ СЎНДИРИШ КАМЕРАСИ

Маъруза 3

ЭЛЕКТР ЁЙИ. ЁЙ СЎНДИРИШ КАМЕРАСИ Режа: 1. Электр ёйининг хусусиятлари 2. Электр ёйининг содир бўлиш жараёни. Ёй сўндириш камерасининг ишлаши ва вазифаси. 3. Электр ёйини ўчириш омиллари. Коммутацион электр аппаратларда, токли занжирни узиш вақтида разрядланиш содир бўлади. Ёй – турли омиллар туфайли ионлашган электр майдонининг газ орқали ўтишидир. Ёйли разряднинг асосий ҳусусиятлари: 1. Ёйли разряд фақат катта токлар (металларда камида 0,5 А) учун характерли. ёйли разряд учун минималь ток 0,5 А. 2. Ёйнинг марказий қисми ҳарорати жуда катта 6000-18000 К гача кўтарилади. 3. Катоддаги ток зичлиги жуда катта, 100-1000 А/мм2 гача. 4. Катоддаги кучланиш тушиши атиги 10-20 В ни ташкил этади ва ток кучи қийматига деярли боғлиқ эмас.

Ёй оралиғида электр разрядлар хосил бўлишининг 4 та асосий омили бор: зарбавий ионлашув, термо ионлашув, термоэлектрон эмиссия, автоэлектрон эмиссия.

Ионлашув – электр разрядлари ёйи оралиғида манфий ва мусбат зарядланган зарраларнинг ҳосил бўлиши.

1. Термоэлектрон эмиссия – катоднинг қизиган сиртидан электронларнинг ажралиб чиқиши жараёни. Суюқлантирилган металл кўприкдан ўтганда контакт жойларда доғ пайдо бўлади ва бу мой ёй содир бўлишига олиб келади. Қиздирилганда доғ бўлган жойдаги мой қатламдаги электронлар потенциал барьерни енгиб ўтиб, электронларни сиртга учиб чиқишига олиб келади. Термоэлектрон эмиссия натижасида сиртга учиб чиқадиган электронлар ёйни сўндириш билан бирга, ёйни ҳосил қилиш учун ҳам хизмат қилади. Лекин унинг кучи ёйни ёниши учун етарли эмас. Бу жараён билан бир вақтда автоэлектрон эмиссия жараёни ҳам давом этади.

2. Автоэлектрон эмиссия – кучли электр майдон (электр майдон кучланганлиги >100 МВ/см) таъсирида катоддан электронларнинг ажралиб чиқиши жараёни. Шундай қилиб, ёйли разряднинг ҳосил бўлиши термо ва авто электрон эмиссия жараёнлари билан тушинтирилади. Ёйни ушлаб турувчи бошқа иккита жараёнлар бу: термик ионлашув ва зарбавий ионлашув.

Термик ионлашув – катта ҳарорат таъсирида ионлашув жараёни. Ёй устуни ҳарорати 6000 К дан ошиб кетади. Бу ҳарорат таъсирида зарядланган зарралар сони ва тезлиги ортади. Улар ўзаро тўқнашадилар. Электрон нейтраль заррага урилиб, ундан бир электронни уриб чиқаради. Натижада эркин электрон ва мусбат ион хосил бўлади. Уриб чиқарилган электрон ўз навбатида бошқа заррани ионлаштириши мумкин. Бундай ионлашиш жараёнига – зарбавий ионлашув дейилади. 

Электр ёйи устунида ионлашув жараёни билан бир қаторда рекомбинация ва диффузия ҳисобидан деионлашув жараёни ҳам боради.

Рекомбинация – турли ишорали зарядланган зарраларнинг ўзаро тўқнашуви натижасида нейтрал атомларнинг ҳосил бўлиши жараёни.

Диффузия – зарядланган зарраларнинг электр ёйи соҳасидан ташқарига чиқарилиши жараёни бўлиб, натижада ёйнинг электр ўтказувчанлиги камаяди. (Зарядланган зарралар магнит майдон аъсирида ёйдан четлаштирилиши мумкин). 

Ўзгармас ток ёйи ВАХ

Электр ёйининг асосий характеристикаси бу – вольт–ампер характеристикадир, яъни, ёйда кучланиш тушишининг токка боғлиқлиги. Ёйнинг эркин ёнишида ВАХ оғма кўринишига эга бўлади – токнинг ортиши билан ундаги кучланиш камаяди.

Ёйда кучланиш тушиши нафақат токнинг қийматига, балки унинг ўзгариш тезлигига ҳам боғлиқ. Ток секин ўзгарганида ионлашув ва деионлашув жараёнларининг тезлиги ўзгариб улгиради. Бу вақтда олинган ВАХ га статик ВАХ дейилади. Ток тез ўзгарганида ёй оралиғидаги жараёнлар тезлиги ортда қолади ва кучланиш энди бошқача бўлади. Бу вазиятдаги характеристика динамик ВАХ дейилади.

Ўзгармас ток ёйи бўйича кучланиш тушуви тақсимоти
 

6.1–расм. Электр ёйининг вольт–ампер характеристикаси.1-Статик характеристика (фақат битта бўлади); 2- динамик характеристикалар; 3- идеал динамик характеристика – токнинг бир онда ўзгариши холатида.

Ёйли разрядда 3 та ҳарактерли соҳани кўриш мумкин: катод олди соҳаси, ёй устуни соҳаси ва анодолди соҳаси. Катодолди соҳаси ўта қисқа масофани ўз ичига олади: 10^-6м. Электр майдон ўртача кучланганлиги 10⁵ В/см.

 

Анодолди соҳаси фақатгина келаётган электронлар оқимини қабул қилиб олади ва ёйнинг ҳосил бўлиши учун зарурий шароит бўлиб хизмат қилмайди. Анодга тушаётган кучланиш қиймати анод ҳароратига, металл турига ва бошқаларга боғлиқ.

Ёй устунига тушаётган кучлани