Меню

Главная
Случайная статья
Настройки
Электрический пробой
Материал из https://ru.wikipedia.org

Электрический пробой — явление резкого возрастания тока в твёрдом, жидком или газообразном диэлектрике (например в атмосферном воздухе) или полупроводнике, возникающее при приложении напряжения свыше критического (называемого напряжением пробоя)[1].

Содержание

Физическая суть

Пробой может происходить в течение очень короткого времени (до 108 с) или установиться на длительное время (пример: дуговой разряд в газообразной среде).

В твёрдых телах различают три механизма электрического пробоя:
  1. Внутренний пробой, связанный с тем, что носитель заряда на длине свободного пробега приобретает энергию, достаточную для ионизации молекул кристаллической решётки. В результате увеличивается концентрация носителей заряда. При этом лавинообразно создаются свободные носители заряда (увеличивается концентрация электронов), которые вносят основной вклад в общий ток. У полупроводников и диэлектриков существует разновидность частичного пробоя.
  2. Тепловой пробой, возникающий при разогреве кристаллической решётки диэлектрика или полупроводника[1]. При увеличении температуры электронам становится легче ионизировать другие атомы решётки, поэтому пробивное напряжение уменьшается. Разогрев может происходить как в результате притока тепла извне, так и вследствие протекания переменного тока внутри диэлектрика.
  3. Разрядный пробой, связанный с ионизацией адсорбированных газов в пористых материалах, таких как слюда или пористая керамика. Находящиеся в порах газы ионизируются быстрее, чем пробивается твёрдое вещество. Возникающие при этом газовые разряды разрушают поверхность пор.


Побочные эффекты и применение

Пробой может быть как полезен, так и вреден. К примеру, пробой изолятора на электроэнергетической линии высокого напряжения есть опасная аварийная ситуация. Но вот отсутствие пробоя на свече зажигания в бензиновом двигателе внутреннего сгорания не позволяет работать двигателю, приводя к т.н. «троению» — в одном из цилиндров топливно-воздушная смесь не воспламеняется.

См. также

Примечания
  1. 1 2 Епифанов, 1971, с. 289.


Литература
Downgrade Counter