Электрический пробой

(перенаправлено с «Пробой электрический»)

Электрический пробой — явление резкого возрастания тока в твёрдом, жидком или газообразном диэлектрике (или полупроводнике) или воздухе, возникающее при приложении напряжения выше критического (напряжение пробоя)[1]. Пробой может происходить в течение очень короткого времени (до 10-8 с) или установиться на длительное время (например, дуговой разряд в газах).

Ускоренная киносъёмка. Электрический пробой

В твёрдых телах различают три механизма пробоя:

  1. Внутренний пробой, связанный с тем, что носитель заряда на длине свободного пробега приобретает энергию, достаточную для ионизации молекул кристаллической решётки или газа и увеличивает концентрацию 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 свободным электронам легче ионизировать атомы решётки, поэтому пробивное напряжение уменьшается. Разогрев может происходить как в результате теплопередачи 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 раньше, чем пробивается твёрдое вещество, возникающие при этом газовые разряды разрушают поверхность пор.

Пробой бывает и полезным, и вредным. К примеру, пробой изолятора на линии высокого напряжения является серьёзной аварийной ситуацией, а отсутствие пробоя на свече зажигания в бензиновом двигателе не позволяет работать двигателю, приводит к "троению" (в одном из цилиндров не происходит воспламенения топлива).

См. также править

Примечания править

  1. 1 2 Епифанов, 1971, с. 289.

Литература править

  • Солимар Л., Уолш Д. Лекции по электрическим свойствам материалов = Lectures on the Electrical Properties of Materials. — М.: «Мир», 1991. — С. 504. — ISBN 5-03-001934-0.
  • Епифанов Г. И. Физические основы микроэлектроники. — М.: Советское радио, 1971. — 376 с.