U
o
= f(
S,
S
К
S
К
2
1
,
) .
(2.13)
Silindrik kondensatorda uning uchta o’lchami (tashqi tsilindr radiusi R va
ichki tsilindr radiusi r, hamda elektrodlar orasidagi masofa S) dan har qanday
ikkita o’lchami doimo asosiy aniqlovchi hisoblanadi. SHu sababli, razryadlar
o’xshashligi qonunining yozilishi quyidagi ko’rinishlarda bo’ladi:
U
o
= f(
S,
S
R
); U
o
= f(
S,
r
R
)
(2.14)
Agar elektrodlar o’lchami va ular orasidagi masofa o’zgarishi bilan elektr
maydon konfiguratsiyasi va asosiy o’lchamlar nisbati o’zgarmay qolsa,
razryadlanish kuchlanishi faqat havo nisbiy zichligini elektrodlar oralig’iga
ko’paytmasining funktsiyasi hisoblanadi:
U
o
= f(
S)
(2.15)
Bundan ko’rinadiki ikkala holatda ham razryadning mustaqillik sharti bir xil
kuchlanishda bajariladi.
Agar keskin bir jinsli bo’magan maydon sifatida "sterjen-tekislik"
ko’rinishidagi elektrodlar orasidagi maydonni qarasak, ionlanish jarayoni avvalo
maydon kuchlanganligi katta bo’lgan elektrod yuzasiga yaqin joyda (ya’ni sterjen
yaqinida) rivojlana boshlaydi.
Misol uchun, ikkita geometrik o’xshash tsilindrik kondensatorni qaraydigan
bo’lsak, ularning o’lchamlarini nisbati a (
а
S
S
R
R
r
r
2
1
2
1
2
1
) va gaz bosimlarining
67
nisbati ularning o’lchamlari nisbatiga teskari proportsional bo’lsa (
a
P
P
1
2
1
), u
holda
2
2
1
1
S
S
va
a
E
2
1
ekanligi kelib chiqadi.
Bir jinsli bo’magan maydonlar uchun razryadlanishning rivojlanishi
elektrodlar qutbiga bog’liq. Agar «sterjen-tekislik» oraliqda sterjen musbat
zaryadli bo’lsa, oraliqda paydo bo’lgan elektron sterjen tomon harakatlanib, kuchli
elektr maydon ta’siriga tushishi natijasida ionlanish jarayoni boshlanib, elektronlar
ko’chkisini hosil qiladi. Elektrodlar orasidagi kuchlanishni asta-sekin oshira
borsak tojlanish boshlanmasdan (mustaqillik sharti bajarulgunga qadar) oraliqda
bir qancha ko’chkilar paydo bo’ladi. Ko’chki elektronlari anodga ketib, oraliqda
qolgan musbat ionlar sekin qarama - qarshi elektrod (katod)ga tomon harakatlanib,
musbat sterjen yaqinida hajmiy zaryad hosil qiladi. Natijada sterjen yaqinida
bo’ladigan ionlanish jarayoni kuchsizlanadi va razryadning mustaqillik shartining
bajarilishini, ya’ni tojlanishni qiyinlashtiradi.
Faraz qilaylik, ixtiyoriy gaz muhitidagi elektrodlar orasiga qo’yilgan
kuchlanish ma’lum tezlik bilan 0 dan U
max
gacha oshib, keyinchalik o’zgarmasdan
qolsin. Kuchlanish U
o
ga etganda (t
1
vaqtda) razryadlanishning mustaqilliq sharti
bajariladi, unga qadar oraliqda xech qanday razryadlanish jarayoni sodir
bo’lmaydi (2.6- rasm).
Shunday qilib, elektrodlar oralig’ida razryadning rivojlanishi vaqtning t
1
lahzasida emas, balki
C
t
t
t
1
2
paytda boshlanishi mumkin. Bu yerda
C
t
- statik
kechikish vaqti deb yuritilib, u razryadlanish boshlanishi uchun zarur bo’lgan
birinchi effektiv elektron paydo bo’lishning kechikish vaqti hisoblanadi. To’la
teshilish uchun yana qandaydir
ф
t
vaqt o’tadi. Bu vaqt razryadning shakllanish
vaqti deyiladi.
68
2.6- rasm. Razryadlanish vaqtining tashkil etuvchilari
Demak, razryadlanish vaqti quyidagicha aniqlanadi:
ф
с
t
t
t
t
1
;
Ф
C
t
t
t
.
(2.16)
Bu yerda t
k
- razryadning kechikish vaqti.
Effektiv elektronni kutish vaqti razryaddan - razryadgacha o’zgarganligi
tufayli, o’rtacha statik kechikish vaqti degan tushinchani kiritamiz. Tajriba shuni
ko’rsatadiki t
f
juda kichik bo’lib, kechikish vaqti - birinchi effektiv elektronni
kutish vaqtiga teng. O’rtacha statik kechikish vaqti ko’pgina faktorlarga – tashqi
ionizatorning intensivligiga, katod materialiga va uning sirtining holatiga hamda
elektrodlar orasidagi kuchlanishga bog’liqdir.
Razryadning kechikish vaqtining ikkala tashkil etuvchisi qo’yilgan
kuchlanishga
bog’liq.
Razryadlanish
vaqtining
qo’yilgan kuchlanishga
bog’liqligiga uchqun oralig’ining volt - sekund harakteristikasi (VSX) deyiladi.
Lekin razryadlanish vaqti faqat qo’yilgan kuchlanish qiymatigagina bog’liq
bo’lmasdan, balki uning vaqt bo’yicha o’zgarish qonuniyatiga xam bog’liq.
Tajriba yo’li bilan oraliqning volt – sekund harakteristikasini aniqlashda
barcha sinashlar uchun bir xil bo’lgan kuchlanish to’lqining standart shaklini
kiritamiz. Atmosfera va kommutatsiya impulslariga elektr jixozlari va
apparatlarining tashqi izolyatsiyasini elektrik mustahkamligini sinashda 50 Gts
69
chastotali o’zgaruvchan standart kuchlanish impulsdan foydalaniladi. ma’lum
qisqa vaqt ichida noldan maksimumgacha (impuls fronti) oshgan stardart
kuchlanishni va sekin nolgacha pasayishi qismiga kuchlanish to’lqinining dumi
deyiladi (2.7- rasm).
2.7- rasm. Standart impuls to’lqinining va frontining uzunligini aniqlash
Tajriba yo’li bilan volt-sekund harakteristikasini aniqlashda kuchlanish
to’lqinining standart shakli degan tushuncha va kattalik kiritamiz. Impulsning
standart shaklida, kuchlanish noldan maksimal qiymatgacha tez o’sib, keyinchalik
sekin o’zgarib yana nolgacha tushadi. Impuls to’lqinning o’sish vaqti t
f
, ya’ni
kuchlanishning noldan maksimumgacha o’sishi uchun ketadigan vaqt va to’lqin
uzunligi,
ya’ni kuchlanish to’lqini uzunligining maksimumdan yarim
amplitudagacha kamayishi uchun ketgan vaqt bilan xarakterlanadi (2.7- rasm).
Elektr qurilmalarning volt-sekund xarakteristikasi (VSX) ularni o’rnatishda
katta axamiyatga ega. Chunki, ikkita VSX har xil bo’lgan oraliqlar uchun VSXsi
past bo’lgani ximoyalovchi rolini bajaradi.
70
VSXni aniqlashda ikkita qiymatdan kelib chiqiladi. Ulardan biri 50% li
razryadlanish kuchlanishi bo’lib u VSXning gorizontal qismiga to’g’ri keladi.
Ikkinchi harakterli qiymat razryadlanish vaqti 2 mksek bo’lgan va standart
to’lqinining maksimumiga to’g’ri keladigan razryadlanish kuchlanishidir.
Razryadlanish kuchlanishining uzunligi 2 mksek bo’lgan impulsini 50% li
razryadlanish kuchlanishiga nisbati impuls koeffitsienti deyiladi. Bu koeffitsient
keskin bir jinsli bo’magan maydonda birdan katta bo’ladi. Bu standart shakl
bo’lib, barcha tekshirilayotgan izolyatsiyalar uchun bir xil kuchlanish olinadi.
Uning front uzunligi 1,2 mksek
30% va to’lqin uzunligi 50mksek
20% bo’lishi
kerak.
|
