1. شكست الكتريكي در عايقها
بسمه تعالي
اصول مهندسي فشار قوي
شكست الكتريكي در عايقها
2- گازها

2. قانون گازها: كلاسيك
تئوري جنبشي

3. قانون گازها:توزيع سرعت ذرات

4. شكست الكتريكي در گاز

5. شكست الكتريكي در گاز

6. شكست الكتريكي در گاز-(ميانگين) فاصله آزاد

7. شكست الكتريكي در گاز

8. شكست الكتريكي در گاز- تعيين ميانگين فاصله آزاد

9. شكست الكتريكي در گاز- تعيين ميانگين فاصله آزاد
با فرض n0 تعداد ذرات برخورد كننده در x=0 و با انتگرالگيري در فاصله صفر تا x :
احتمال وجود فاصله آزادي بطول x برابر است با احتمال برخورد در فاصله x+dx. با مشتقگيري از رابطه فوق تابع چگالي احتمال فاصله آزاد x را بصورت زير تعريف ميكنيم:

10. ميانگين فاصله آزاد خواهد شد:
مقطع برخورد خواهد شد: ► ►
مقطع كل شامل مولفه هاي زير خواهد بود:

11. شكست الكتريكي در گاز:مقطع برخورد كل

12. شكست الكتريكي در گاز: مقطع برخورد كل

13. روابط قبل با فرض ساكن بودن ذرات مورد برخورد حاصل شد، در صورتيكه جنبش ملكولي ناشي ازحرارت را در نظر بگيريم، مقطع برخورد با ضريب زير اصلاح خواهد شد:
براي تركيبي از مخلوط چند گاز(1و2و...) ميانگين فاصله آزاد ذرات گاز 1 با در نظر گرفتن فرض فوق خواهد شد: ►

14. ميانگين فاصله آزاد
از رابطه نتيجه ميشود:

15. Mean free path

16. توزيع فاصله آزاد
با جايگذاري ميانگين فاصله آزاد درتابع چگالي احتمال آن خواهيم داشت:
معادله فوق را با توجه به مقطع برخورد هم ميتوان نوشت كه مبين كاهش ذرات برخورد كننده در طي مسير x است كه ممكن است در اثر جذب، جذب نوري و... باشد

17. انتقال انرژي در برخورد ذرات
برخورد بين ذرات گاز بر دو نوع است:
1- الاستيك كه در آن انتقال انرژي از نوع جنبشي است
2- غير الاستيك كه در آن تمام يا بخشي از انرژي جنبشي ذره متحرك بصورت پتانسيل به ذره مورد برخورد منتقل ميشود
برخوردهاي منجر به يونيزاسيون، جذب، تحريك و غيره از نوع دوم هستند

18. برخورد غيرالاستيك دو ذره
برخورد غيرالاستيك دو ذره ►

19. انتقال انرژي در برخوردغيرالاستيك دو ذره► ► ►
For electron
u1≈ 0
u1≈ 0.5 u0 ►
For ions

20. يونيزاسيون ضربه اي در گاز
گازها در حالت عادي (حرارت و فشارمعمولي) عايق كاملي هستند
هوا در حالت عادي و تحت ميدان الكتريكي ضعيف بمقدارخيلي كم (در حد 16-10تا آمپر بر سانتيمتر مربع ) هدايت ميكند
اين هدايت ناچيز ناشي از يونيزاسيون ملكولهاي هوا در اثر اشعه كيهاني و مواد راديو اكتيو موجود در زمين است.
در ميدانهاي قوي الكترونهاي آزاد از ميدان كسب انرژي كرده و در برخورد با ملكولهاي هوا انرژي پتانسيل آنها را بالا برده و باعث خروج الكترون از جاذبه هسته (آزادي الكترون) ميشوند
شرط يونيزاسيون آن است كه انرژي كسب شده از ميدان از انرژي يونيزاسيون ذره بيشتر باشد: ≤ ≈

21. يونيزاسيون ضربه اي
از طرفي تما م الكترونهاي پرانرژي قادر به يونيزه كردن ملكولها نبوده و اين مرحله نيز تابع احتمال است:

22. يونيزاسيون ضربه اي -ضريب اوليه تاونزند
ضريب اوليه يونيزاسيون عبارت است از تعداد الكترونهاي آزاد شده توسط هر الكترون در طي مسيري بطول واحد در جهت ميدان.
اين ضريب از يك طرف تابعي است از انرژي الكترون و از طرف ديگر با تعداد ملكولها (فشار) در ارتباط مستقيم است: ◄

23. يونيزاسيون ضربه اي - قانون تاونزند

24. تابعيت آلفا از فشار و شدت ميدان►

26. از فشار و درجه حرارت گاز تابعيت

27. مقايسه جريان تاونزند با مقاديرتجربي

28. عوامل تقويت يونيزاسيون ضربه اي
عوامل تقويت عبارتند از:
فوتو يونيزاسيون
ترمو يونيزاسيون
صدور الكترون از كاتد در اثر:
1- تابش فوتون با انرژي بزرگتراز تابع كاري فلزكاتدphotoemission
2- برخورد يونها و انتقال انرژي كسب شده از ميدان به كاتد
3- گرم شدن كاتد thermo emission
اعمال ميدان الكتريكي قوي field emission ►

29. عوامل تقليل يونيزاسيون ضربه اي
عوامل تضعيف عبارتند از:
جذب attachment (در گازهاي الكترونگاتيو)
تركيب مجدد recombination
ديفوزيون diffusion

30. تركيب مجدد
نرخ كاهش ذرات با ضريب جذب بتا: ► ►
The half time is:

31. Electron affinity (attachment)

32. اثر ثانويه (كاتد)
با فرض n+ تعداد الكترونهاي آزاد شده از كاتد توسط يونها با ضريب گاما

33. Field emission
Return

34. گذر از تخليه وابسته به مستقل►

35. تخليه الكتريكي As is in the order of then:
K is in the order of so
K is a constant wile “alpha” changes with E and P

36. قانون پاشن
From: and
result:

37. منحني پاشن

38. قانون پاشن

39. Paschen’s law-1
داشتيم:
همچنين: ►

40. Paschen’s law-2

41. قانون پاشن

42. شدت ميدان شكست

43. شكست در ميدانهاي غير يكنواخت

44. شكست در ميدانهاي غير يكنواخت
 Depends to the path so:
Ncr≈ 10 8

45. Saint Elmo’s Fire

46. ميدان شروع كرونا براي هاديهاي هم محور

47. تاثير الكترونگاتيويته روي ميدان(همگن) شكست

48. ولتاژ شكست براي تركيب هاديهاي استوانه اي هم محور در نيتروژن
ولتاژ شكست براي تركيب هاديهاي استوانه اي هم محور در نيتروژن
Positive Wire
Negative Wire

49. تاثير پلاريته روي ولتاژ شكست(+)

50. تاثير پلاريته روي ولتاژ شكست(-)

51. تاخير در شكست

52. شكست تحت امواج ضربه اي

53. منحني هاي ولت- زمان

54. تاثيرفرم ميدان

55. توزيع تاخير با اضافه ولتاژ

56. Normal distribution