Elektrisk nedbrud

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 25. april 2021; verifikation kræver 1 redigering .

Elektrisk nedbrud  er fænomenet med en kraftig stigning i strøm i et fast, flydende eller gasformigt dielektrikum (eller halvleder ) eller luft, der opstår, når en spænding påføres over den kritiske spænding (gennembrudsspænding) [1] . Nedbrydning kan forekomme inden for meget kort tid (op til 10 -8 s) eller sætte sig i lang tid (f.eks. en lysbueudledning i gasser).

I faste stoffer er der tre nedbrydningsmekanismer:

  1. Intern nedbrydning forbundet med det faktum, at ladningsbæreren på den frie vej får tilstrækkelig energi til at ionisere molekylerne i krystalgitteret eller gassen og øger koncentrationen af ​​ladningsbærere. I dette tilfælde skabes frie ladningsbærere som en lavine ( elektronkoncentrationen stiger ), som yder hovedbidraget til den samlede strøm . Halvledere og dielektrika har en variation af delvis nedbrydning .
  2. Termisk nedbrydning , der opstår, når krystalgitteret af et dielektrikum eller halvleder opvarmes [1] . Når temperaturen stiger, er det lettere for frie elektroner at ionisere atomerne i gitteret, så nedbrydningsspændingen falder. Opvarmning kan både ske som følge af varmeoverførsel udefra og på grund af vekselstrømsstrømmen inde i dielektrikumet.
  3. Nedbrydning af udledning forbundet med ionisering af adsorberede gasser i porøse materialer såsom glimmer eller porøst keramik . Gasserne i porerne ioniseres, før det faste stof bryder igennem, og de resulterende gasudledninger ødelægger porernes overflade.

Nedbrydning er både nyttig og skadelig. For eksempel er et isolatornedbrud på en højspændingsledning en alvorlig nødsituation, og fraværet af et tændrørsnedbrud i en forbrændingsmotor forhindrer motoren i at starte.

Se også

Noter

  1. ↑ 1 2 Epifanov, 1971 , s. 289.

Litteratur