Ўта кучланишлар

Режа:

1. Диэлектрикларда тешилиш турлари. Диэлектрикнинг тешилиш кучланиши. Диэлектрикни электр мустаҳкамлиги.

2. Бир жинсли ва бир жинсли бўлмаган электр майдонида тешилиш. Суюқ, газ ва қаттиқ диэлектрикларнинг тешилиши.

Таянч сўз ва иборалар

Тешилишни кузатиш, асосий сабабалари, факторлар, тешилиш турлари, тешилиш кучланиши, электр мустахкамлиги, тож, электр ёйи,

Электр майдони таъсирида ҳар қандай диэлектрик ўзининг электризоляцион ҳоссаларини йўқотади, қайсики майдон кучланганлиги қандайдир белгиланган критик қийматидан кўтарилганда бу ҳолат диэлектрикларнинг тешилиши ёки электр мустахкамлигини бузилиши деб юритилади. Кучланиш қиймати эса тешилиш кучланиши U_теш мос келувчи материал кучланганлиги диэлектрикни электр мустахкамлиги дейилади.

Е_мус=U_теш/h МВ/м=кВ/мм=10⁶ в/м
Газларда тешилиш зарбли ва фотонли ионланишда, суюқликларда эса ионланиш ва иссиқлик таъсири натижасида яна асосий фактор улардаги бегона оқимларнинг таркиби борлигидир. Қаттиқ диэлектрикларда электр майдони таъсирида иссиқлик натижасида содир бўлади. Электр тешилиш диэлектрикларда электронли жараён бўлиб, кучли электр майдони таъсирида бир жойда бирданига токнинг зичлиги ортиши тешилиш моментига олиб келади. Иссиқликдан тешилишда (тепловой пробой) диэлектрикларнинг актив қаршилиги қизиш натижасида камайиб, актив токнинг ўсиб кетишига ва диэлектрикнинг термик бузилишига олиб боради. Газлардаги тешилиш электроннинг аниқ кўриниши газлардаги тешилишдаги қиймати максимал (амплитудали) қийматлилиги бўлиб қолади.
Электр технологик конструкцияли қурилмалар трансформатор, синхрон генератор, ҳаво линияларида изоляция сифатида ҳаво ўрин тутади. Нормал шароитда ҳавонинг Е_мус суюқ ва қаттиқ диэлектрикларнинг Е_мус нисбатан катта эмас. Газ таркибидаги иссиқлик таъсиридаги бетартиб молекулалар электр майдони таъсирида қўшимча энергия олади ва қутблар томон ҳаракат қилади. Қўшимча энергия қуйидагича ифодаланади.
W=g ^. U
q- заряд U_г- эркин югуруш узунлигида L даги кучланиш тушуви (электр магнит тўлқин узунлиги)
Агар майдон бир жинсли бўлса
U =E
у ҳолда
W= g ^. E
Қўшимча энергия зарядланган заррачалар тўқнашувида агар энергия етарлича катта бўлса атом ва молекулаларнинг ионланишига олиб келади. Ионланиш шартига кўра.
W Wu
W- иссиқлик ҳолатидаги энергия нормал ҳолатда эди.
Юқоридагиларни эътиборга олсак. Eg Wu
Ионланишдаги энергия Wu асосан ионланиш потенциали Uu га боғлиқ.
Uu=Wu/g
Uu турли газлар учун 4-25 В тегишли Wu 4-25 ЭВ
Турли газлар учун q катталик ўзгармас бўлганлиги учун уларнинг босими ва температурада ионланиш зарби қандайдир кучланишнинг қийматига тўғри келади. Бу Е_бош бошланғич кучланганлик деб юритилади.
Суюқ диэлектрикларда электр мустаъкамлиги бироз юқори бўлганлиги учун жараён бир оз мураккаб бўлиб, табиатда тоза суюқлик олиш жуда мушкул. Шунинг учун суюқлик таркибидаги бошқа аралашманинг таркиби диэлектрикларнинг тешилиш даражасини белгилайди ва аниқ бир қиймат тўғрисида назарий маълумот беришни қийинлаштиради. Электр тешилиш максимал тозаланган суюқлик учун изоляция деймиз.
Электр майдони кучланганлигининг катта қийматида металл электродларидан электрон учиб чиқиб суюқлик молекулалари билан тўқнашиб зарядланган зарядлар ҳосил қилади. Суюқликларда электронларнинг эркин ҳаракат узунлиги қисқа бўлганлиги учун (таркибида газсимон боғланган суюқликларда) суюқлик қайнаши яъни электродлар орасидаги газли канал ҳосил қилади. Трансформатор ёғи ичида сув майда-майда томчилар шаклида бўлиб Е_мус жуда паст бўлади. Электро магнит таъсирида сув томчиларининг сферик шакли тез қутбланиб, шакли ўзгариб бир-бири билан тортишиб электродлар орасидаги занжир ҳосил қилади. Натижада ўтказувчанлиги ортиб электр тешилишга олиб келади.
Қаттиқ диэлектрикларнинг тешилиш турига кўра 4 та гуруҳи бор;
- микроскопик бир жинсли диэлектрикларда электр тешилиши,
- бир жинсли бўлмаган диэлектрикларда электр тешилиши,
- диэлектрикларда иссиқлик электр тешилиши,
- электрохимик тешилиш.
Микроскопик бир жинсли диэлектрикларда электр тешилиши жуда тез вакт 10^-10 С бўлиб иссиқлик энергияси ажралиши характерли эмас яъни боғлиқ эмас.
- бир жинсли бўлмаган диэлектрикларда электр тешилишида асосан турли таркибдаги материалларда кузатилиб, тешилиш заиф боғланган қисми учун тегишлидир.
- иссиқликдан тешилиш электр токи тасирида ажралиб чиққан иссиқлик хисобига рўй беради.
- электрохимик тешилишда эксплуатация давомида материалнинг электр токи ёки химиявий жараёнлар тасирида юзага келади.