پاورپوینت شكست الكتريكی در عايق ها

قسمتی از اسلایدها

شكست الكتريكي در گاز- تعيين ميانگين فاصله آزاد

با فرض n0 تعداد ذرات برخورد كننده در x=0 و با انتگرالگيري در فاصله صفر تا x :

احتمال وجود فاصله آزادي بطول x برابر است با احتمال برخورد در فاصله x+dx. با مشتقگيري از رابطه فوق تابع چگالي احتمال فاصله آزاد x را بصورت زير تعريف ميكنيم:

روابط قبل با فرض ساكن بودن ذرات مورد برخورد حاصل شد، در صورتيكه جنبش ملكولي ناشي ازحرارت را در نظر بگيريم، مقطع برخورد با ضريب زير اصلاح خواهد شد:

براي تركيبي از مخلوط چند گاز(1و2و…) ميانگين فاصله آزاد ذرات گاز 1 با در نظر گرفتن فرض فوق خواهد شد:

انتقال انرژي در برخورد ذرات

برخورد بين ذرات گاز بر دو نوع است:

1- الاستيك كه در آن انتقال انرژي از نوع جنبشي است

2- غير الاستيك كه در آن تمام يا بخشي از انرژي جنبشي ذره متحرك بصورت پتانسيل به ذره مورد برخورد منتقل ميشود

برخوردهاي منجر به يونيزاسيون، جذب، تحريك و غيره از نوع دوم هستند

يونيزاسيون ضربه اي در گاز

گازها در حالت عادي (حرارت و فشارمعمولي) عايق كاملي هستند

هوا در حالت عادي و تحت ميدان الكتريكي ضعيف بمقدارخيلي كم (در حد 16-10تا 17-10آمپر بر سانتيمتر مربع ) هدايت ميكند

اين هدايت ناچيز ناشي از يونيزاسيون ملكولهاي هوا در اثر اشعه كيهاني و مواد راديو اكتيو موجود در زمين است.

در ميدانهاي قوي الكترونهاي آزاد از ميدان كسب انرژي كرده و در برخورد با ملكولهاي هوا انرژي پتانسيل آنها را بالا برده و باعث خروج الكترون از جاذبه هسته (آزادي الكترون) ميشوند

شرط يونيزاسيون آن است كه انرژي كسب شده از ميدان از انرژي يونيزاسيون ذره بيشتر باشد:

يونيزاسيون ضربه اي -ضريب اوليه تاونزند