დიელექტრული აირები

დიელექტრული მასალები არიან ძირითადად და პური ელექტროსახევრები. რაციონალური ელექტრული ველის გამოყენებით შეიძლება პოლარიზაცია დიელექტრული გაზების. ვაკუუმი, სოლიდები, ლიკვიდები და გაზები შეიძლება იყვნენ დიელექტრული მასალები. დიელექტრული გაზი ასევე ეწოდება იზოლირების გაზს. ეს არის დიელექტრული მასალა გაზის მდგომარეობაში, რომელიც შეიძლება დაარღვიოს ელექტრული გაშრობა. გახშირებული ჰაერი, სულფური ჷექსაფლუორიდი (SF6) და ა.შ. არიან გაზის დიელექტრული მასალების მაგალითები.
დიელექტრული გაზები არ არიან პრაქტიკულად თავისუფალი ელექტრულად შეტანილი ნაწილაკებისგან. როდესაც პერიფერიული ელექტრული ველი გამოიყენება გაზზე, შეიძლება შეიქმნას თავისუფალი ელექტრონები. ეს თავისუფალი ელექტრონები აჩქარებულია კათოდიდან ანოდით ელექტრული წნევის ძალით.

როდესაც ეს ელექტრონები მიიღებენ საკმარის ენერგიას გამოსხივების გამოყენებით გაზის ატომების ან მოლეკულების ელექტრონების და შემდეგ ელექტრონები არ არიან შესაძლებელი მოლეკულების შესახებ, მაშინ ელექტრონების კონცენტრაცია დაიწყებს ექსპონენციურად ზრდას. შედეგად, ხდება დაშლა. რამდენიმე გაზი, როგორიცაა SF6 არის ძლიერი დაკავშირებული (ელექტრონები ძლიერი დაკავშირებულია მოლეკულასთან), ზოგი არის სუსტი დაკავშირებული, მაგალითად, ოქსიგენი და ზოგი არ არის დაკავშირებული, მაგალითად N2. დიელექტრული გაზების მაგალითები არიან ამონია, ჰაერი, ნახშირითი დიოქსიდი, სულფური ჷექსაფლუორიდი (SF6), ნახშირითი მონოქსიდი, აზოტი, ჰიდროგენი და ა.შ. დიელექტრული გაზების ნაწილაკების შედეგ შეიძლება შეიცვალოს თვისებები კარგი დიელექტრული მასალა.

გაზების დაშლა

საერთოდ, ეს არის იზოლირების გაზების წინააღმდეგობის შემცირება. ეს მოხდება, როდესაც გამოყენებული დარტყმის ვოლტაჟი ზრდის დაშლის ვოლტაჟზე (დიელექტრული ძალა). შედეგად, გაზი დაიწყებს დახურვას. ეს ნიშნავს, რომ პატარა დარტყმის არეალში გაზში იქნება ძლიერი ვოლტაჟის ზრდა. ეს არეალი ძლიერი ვოლტაჟის ზრდის მიზეზია ახალი გაზის ნაწილაკების ნაწილობრივი იონიზაციის და დახურვის დაწყება. ეს ხდება შესაბამისად დარტყმის დარტყმის დროს (ელექტროსტატიკურ დარტყმაში ან ფლუორესცენტურ სანათლეში).

პაშენის კანონი აპროქსიმირებს დარტყმის ვოლტაჟს, რომელიც იწვევს ელექტრულ დაშლას (V = f(pd)). ეს არის განტოლება, რომელიც ახსნის დაშლის ვოლტაჟს წნევის და გადახრის სიგრძის პროდუქტის ფუნქციად. ამის შედეგად მიიღება მრუდი, რომელსაც უწოდებენ პაშენის მრუდს. პაშენის მრუდი ჰაერისა და არგონის შესახებ ნაჩვენებია ფიგურაში 1.
აქ, როდესაც წნევა შემცირდება, დაშლის ვოლტაჟიც შემცირდება და შემდეგ განახლდება და შეიძლება გადახრის სიგრძეზე დარტყმის ვოლტაჟი შემცირდება სტანდარტულ წნევაზე.

როდესაც გადახრის სიგრძე შემცირდება ამ წერტილზე, დაშლის ვოლტაჟი იწყებს ზრდას და შეიძლება გადახრის სიგრძეზე გადახრის ვოლტაჟი შემცირდება სტანდარტულ წნევაზე. დიდი წნევაზე და გადახრის სიგრძის ზრდის პირობებში, დაშლის ვოლტაჟი შეიძლება იყოს დარტყმის პროდუქტის და გადახრის სიგრძის პროპორციული. ეს არის რუდი პროპორციული ელექტროდების ეფექტის გამო (მიკროსკოპული არაწესიერებები ელექტროდებში შეიძლება იწვიოს დაშლა). დიელექტრული გაზების დაშლის ვოლტაჟი ასევე შეიძლება იყოს დარტყმის პროპორციული სიმკვრივეზე.

დაშლის მექანიზმი

დაშლის მექანიზმი დირექტულად დამოკიდებულია დიელექტრული გაზების ბუნებაზე და ელექტროდების პოლარობაზე, სადაც დაშლა იწყება. თუ დაშლა იწყება კათოდზე, მაშინ დაიწყება ელექტრონების საწყისი დარტყმა ელექტროდის მიერ. შემდეგ ელექტრონები აჩქარებული იქნებიან, რითაც დაიწყება რამდენიმე ელექტრონის ფორმირება და ეს იწვევს დაშლას. თუ დაშლა იწყება ანოდზე, მაშინ დაიწყება ელექტრონების საწყისი დარტყმა გაზის მიერ. მაგალითად, ჰაერი და SF6 გაზი. პატარა ბრუნვა გაზში ასევე შეიძლება იყოს დაშლის მიზეზი გაზის გადახრის დროს. ეს ხდება ნაბიჯ-ნაბიჯ დაშლის პროცესების შედეგ. კორონის ფორმირება (ანუ კორონის დარტყმა) შეიძლება იყოს დაკავშირებული ამ პროცესთან. ეს არის ნაკლები ენერგიის გაშრობა (დარტყმა) და ეს იწვევს სუსტად იონიზებულ გაზის რეგიონებს. როდესაც ველი ძლიერია, ერთ-ერთი ამ რეგიონი დაიწყებს დახურვას.

დიელექტრული გაზების თვისებები

კარგი გაზის დიელექტრული მასალის სასურველი თვისებები არიან შემდეგი

• მაქსიმალური დიელექტრული ძალა.

• კარგი თერმალური ტრანსფერი.

• არადასხმილი.

• ქიმიური სუსტი შემქმნელ მასალებთან მიმართ.

• ინერტული.

• ეკოლოგიურად არადაზღვევადი.

• პატარა კონდენსაციის ტემპერატურა.

• დიდი თერმალური სტაბილობა.

• დაბალი ღირებულებით ხელმისაწვდომი

დიელექტრული გაზების გამოყენება

ეს გამოიყენება ტრანსფორმატორებში, რადარის ტრანსმისიებში, ცირკვიტ ბრეიკერებში, სვიჩგერებში, დიდი ვოლტაჟის დარტყმებში, გაცილებებში. ასევე არის ხელმისაწვდომი დიდი ვოლტაჟის აპლიკაციებში.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.