2-Amaliy mashg’uloti. Dielеktriklarda elеktr o’tkazuvchanlik. Asosiy tushunchalar

Gazlarning elektr o’tkazuvchanligi.
Gazlarda elektr toki erkin yoki ionlar hisobiga sodir bo’ladi. Kuchsiz elektr maydonidagi gaz neytral elektr zarrachalar - molekula yoki atomlardan tashkil topadi. Tashqi ta’sir-ionizator orqali sodir bo’ladigan gaz elektr o’tkazuvchanlik deyiladi. Ikkita yassi elektrod ionlashtirilgan gaz muhitiga kiritilib, ularga kuchlanish berilsa, ionlar harakatga kelib zanjirdan elektr toki o’tadi.
Normal sharoit (t=20⁰C,  =65%, =760 mm. sim.ust) da havoda to’yingan tok zichligi I juda kichik qiymatga, ya’ni kuchlanishning 0,6 V/m qiymatida 10^-15 A/m² ga to’g’ri keladi. Shuning uchun ham, havo yaxshi dielektrik hisoblanadi. Gazlarda mustaqil bo’lmagan elektr o’tkazuvchanlik tashqi ionizator, kosmik yoki radioaktiv nurlar bartaraf etilsagina to’xtaydi. Bunda zaryad eltuvchilar keskin kamayishi sababli, gazdan o’tayotgan tok nolga intiladi.
Yuqori qiymatli elektr maydonining erkin zaryad eltuvchilarga kuchli ta’sir etishi natijasida zaryadlarning harakat tezligi ortadi. Gaz molekulalari bilan to’qnashuvi oqibatida mazkur zaryadlarning kinetik energiyasi molekulalarining ionlashish energiyasidan ortib ketadi. Tezkor elektronlarning neytral molekula bilan to’qnashuvi natijasida molekula musbat ion va elektrodlarga parchalanadi. Har bir to’qnashuvda ikkita elektron hosil bo’lib, ular o’z navbatida yana ikki molekulani parchalaydi va hokazo. Bu jarayon urilish ionlashishi deyiladi.
Fotoionlashish deb, molekulalarning uyg’ongan holatidan asl holatiga o’tishi tushuniladi. Bu jarayonda ma’lum miqdordagi energiya nurlanishga sarf bo’ladi. Nur molekulaga ta’sir etib, yangidan-yangi erkin zaryad eltuvchilarni keltirib chiqaradi. Urilish ionlashishi va fotoionlashish jarayonlari bir vaqtning o’zida sodir bo’ladi.
Agar ionlashtirilgan gaz o’zaro parallel joylashgan ikkita yassi elektrod oralig’ida bo’lib, bu elektrodlarga kuchlanish berilsa, mazkur kuchlanish ta’sirida ionlar maydon yo’nalishi tomon siljiydi va zanjirdan tok o’ta boshlaydi. Bunda ionlarning bir qismi elektrodlarda neytrallanadi, qolgan qismi esa rekombinatsiya hisobiga yo’qoladi. Kuchlanish oshirib borilsa, ionlar elektrodlarga tomon yo’naladi va rekombinatsiya qilishga ulgurmaydilar. Bunda, gaz oralig’idagi barcha ionlar kuchlanishining ma’lum qiymatida faqat elektrodlarda zaryadsizlanadi.
To’yinish toki (U_t U_i oralig’idagi o’zgarmas tok) normal sharoitdagi havo uchun elektrodlar oraligi 10 mm va maydon kuchlanganligi 0,60 V/m bo’lganda sodir bo’ladi. Bu tok qiymati havoda juda kam bo’lib, taxminan 10^-15 A/m² ga teng bo’ladi. Shu sababli, urinish ionlashishi sodir bo’ladigan holatga qadar havo yaxshi dielektrik hisoblanadi. Urilish ionlashishi sodir bo’lganda gazlarda mustaqil elektr o’tkazuvchanlik hosil bo’ladi. Kuchlanishning U_i qiymatidan yuqori holatlarida va kuchlanish o’sishi bilan tok keskin o’sa boshlaydi. Havoda bu holat maydon kuchlanganligi E_i  10₅ –10₆ V/m ga teng bo’lgan paytda sodir bo’ladi.