Ch ng 4 ươ ̀ ̉ ̣ ̣ ̃ ̣ ̣ Bai giang: Vât Liêu Ky Thuât Điên Ch ng 4 ươ PHA HUY ĐIÊN MÔI ́ ̉ ̣

D i tac đông cua điên tr ng ngoai, trong điên môi se xay ra cac hiên t ướ ườ ̣ ượ ự ́ ̣ ̉ ̣ ̀ ̣ ̃ ̉ ́ ̃ ̣ ̀ ̉ ̣ ́ ̣ ̀ ̀ ̀ ̣ ̀ ̀ ̀ ̣ ̃ ườ ượ ợ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ ̀ ̉ ớ điên ap xoay chiêu), tôn hao năng l ng h p điên môi hoat đông ở cac phân tr ng ng. Nh ng ư ở ươ ứ ướ ̣ ̃ ́ ̀ ̃ ́ ̉ ́ ̀ ng phân c c, dân điên va tôn hao. Khi điên ap đăt cang cao thi dong điên ro cang l n, dong điên dung cung ng tăng theo (trong tr trong điên môi cung tăng theo t c đa nêu cac gia thiêt răng khi tăng điên ap đăt lên điên môi không lam cho điên môi thay đôi tinh chât cach điên. ̣ ́ ̣ ̣ ̀ ̣ ̉ ́ ́ ́ ̣ đ ̉ ữ ượ ́ ́ ̣ ̉ ̣ ̣ ́ ̣ ̀ ư ứ ̉ ́ ́ ́ ́ ̣ ́ ̣ ́ ̣ ̀ ́ ̀ c điên ap vô han ma không i môt m c nao đo thi se ̣ ớ ng h p nay dong điên dân qua cach điên se tăng ̃ ườ ợ ̉ ́ ̉ ̣ ̉ ̣ ̀ ̀ ̣ ̃ ́ ̣ ̃ Tuy nhiên tinh cach điên cua điên môi không thê gi thay đôi tinh chât. Nêu nh chung ta tăng điên ap đăt lên cach điên t xay ra pha huy choc thung điên môi. Trong tr môt cach manh me. ̣ ́ ̣ ̃

I

P

ct

U U

Đăc tinh Volt-Ampe cua cach điên ̣ ́ ̉ ́ ̣

ct đăt lên điên môi

ự ̉ ̣ ̉ ̃ ̀ ̀ ̃ ̣ ̉ ̀ ́ ̀ ́ ̣ Khi xay ra choc thung se hinh thanh kênh dân choc thung ma trên th c tê la ngăn mach c goi la th i điêm choc thung đ ở ờ ượ ̀ ữ ́ ớ ự ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ̉ ̣ ̉ ̣ gi a hai điên c c. Điên ap l n nhât U điên ap choc thung. ̣ ́ ̣ ̉ ̉ ớ ̣ ́ ̣ ̉ ́ ̣ ̣ ̣ ̀ ̣ ̀ ̉ ̣ ̣ ̀ ̣ ớ ̀ ̀ ̣ ́ ̣ ̉ ̀ ̣ ́ ́ ̀ ̣ ̀ ̃ ́ ̣ ́ ̣ ̉ ́ ̀ ̀ ́ ́ ̉ ̣ ̣ ́ ̣ ̀ ́ ̀ ơ ở Đô bên điên E ̣ ̉ ̣ ̣ ̉ ̣ ̀ ̣

ct

= E

ct Đô bên điên cua điên môi co thê đ

ct

p phai nho

ct /Up đ

= U Điên ap choc thung cach điên phu thuôc vao đô day cua điên môi, đô day cua l p điên môi cang l n thi điên ap choc thung cang cao. Điên môi khac nhau co cung đô day se co điên ap choc thung khac nhau. Điêu nay la c s đê đ a ra cac tham sô cua vât liêu cach điên va xac ̉ ư đinh kha năng chiu choc thung. ct. U ct h h.E ct c xem nh c ng đô choc thung cua điên tr ng ̉ ượ ườ ̣ ̀ ̣ ̉ ̣ ́ ̣ ̣ ̉ ̉ ̣ hay ta co c ng đô điên tr ́ ườ ư ườ ̀ ờ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ ̉ ̣ ̉ ườ Nh đa biêt, gia tri E ng trong điên môi tai vi tri va th i điêm choc thung. ct cua vât liêu phu thuôc vao đô day h, U ư ̃ ́ ́ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ̀ ̣ ̀ ̣ ̀ điên tr ứ ườ ơ ở ̉ ̉ ̣ ̣ ̉ ̀ ̣ ́ ̣ ̣ ct tăng theo đô day không ng không ̣ ct co thê phu thuôc vao nhiêu yêu tô khac: nhiêt đô, đô ̀ ́ ̃ ́ ́ ́ ̉ ̣ ̣ ̀ ̀ ́ ́ ́ ̣ ̣ phai theo ty lê thuân. Câu hoi con tr nên ph c tap h n khi xac đinh E ở đông nhât. Cung nh cac tham sô khac E ư ́ âm, tân sô cua điên ap, th i gian đăt điên ap... ờ ̉ ̀ ́ ̉ ̣ ́ ̣ ̣ ́ Đê thiêt bi điên lam viêc d ̣ ướ ̉ ̉ ́ ̣ ̣ ̀ ̣ ́ ́ ̣ ̣ ̀ ̣ ́ ̀ ̣ ̉ c goi la h n điên ap choc thung. Hê sô U ơ i điên ap co đô tin cây cao thi điên ap lam viêc U ̀ hê sô d tr cua đô bên cach điên. ́ ự ữ ượ ̣ ́ ̣ ̉ ̣ ́ ̣ ̣ ̉ ̣ ̀ ́ ̣ Pha huy điên môi khi. ́ ̉ ̣ ́ ườ ̣ ử ́ ̀ ́ ̣ ̉ ́ ̣ ̣ ́ ́ ̣ ̀ ̣ ̀ ̀ ̣ ́ ́ ̀ ́ ́ ̀ ̣ ́ ng. Tuy nhiên trong ky thuât điên, điên t điêu kiên ap suât binh th ở ng cach điên cua nh ng thiêt bi điên, điên t khac nhau. Trong ữ ng h p khi nh ng thiêt bi lam viêc gân bê măt trai đât, thi cac qua trinh vât ly trong ̣ ử ườ ́ ̉ ̀ ̣ ́ ́ ̀ ̃ ̣ ̣ 4.1 Không khi la môi tr nh ng tr ữ ợ ườ ữ không khi xay ra th ng xuyên xay ra điêu kiên lam viêc ap suât cao, hoăc rât thâp. ườ ̣ ở ̉ ̀ ̣ ̀ ́ ́ ̣ ́ ́

̃ ́ ̉ ́ ̀ ́ ̣ 4.1.1 1. Diên biên chung cua qua trinh phong điên. Ion hoa chât khi. ́ ́ ́

44

iWW ‡ ượ

Bai giang: Vât Liêu Ky Thuât Điên ̀ ̉ ̣ ̣ ̃ ̣ ̣ c băt nguôn t ̣ ́ ̀ ́ ̣ ́ ́ ̀ ́ Moi qua trinh phong điên trong chât khi đêu đ khi trung tinh. Đo la hiên t ng 4 ươ ng ion ng va ̣ ượ ̀ ử Ch ̣ ượ ươ ̀ ́ ́ ́ ́ ́ ̀ ̀ hoa cac phân t điên t ̣ ử ̣ ượ ́ ́ ́ ̀ ́ ̉ hay noi cach khac la hiên t Đê giai thoat điên t ra khoi phân t ng đu ̣ ử ng tach điên t ử hiên t ượ ̀ ừ ng phân ly phân t thanh ion d ử ra khoi phân t . ử ̣ ử môt năng l phai cung câp điên t ̣ ử ượ ̉ ̉ ̉ ́ ̉ ̉ ́ ̣ l n theo điêu kiên: ớ ̀ ̣

́ WI- năng l ng ion hoa. Ly thuyêt phong điên trong chât khi đ ́ ượ c xây d ng trên c s cac dang ion hoa ơ ở ự ́ ́ ́ ́ ̣ ́ ́ ̣ sau đây: - ́ ̣ ng ion hoa gây nên b i va cham, chu yêu la va cham cua điên t ̣ ử ớ v i ở Ion hoa va cham: ̣ ượ ̀ ́ ̣ ̉ ́ ̀ ̣ ̉ phân t ử ́ ng E d i tac dung cua l c điên tr ng F=q.E ườ ướ ̉ ự ườ ̣ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ c chiêu v i chiêu cua điên tr ng: thi điên t ườ ̣ ử La hiên t khi. Khi đăt điên môi trong điên tr ớ ượ ̀ ̉ ̀ ̀ ̉ ̣

i

i

ng di chuyên. ̉ ̉ ự ́ ̉ di chuyên ng W=q.E.x x- quang đ ườ S ion hoa xay ra khi: = = ‡ x.W.qWx.E.qW

i

= ‡ x x W i E.q - ́ La hiên t ng ion hoa ma năng l ng cua điên t nhân đ Ion hoa quang: ̣ ượ ượ ̣ ử c t ượ ừ cac b c xa ứ ̣ ̀ ́ ̀ ̉ ̣ ́ quang hoc.̣ g l , la b c song va tân sô cua b c xa quang hoc. Năng l ̀ ướ ̉ ứ ượ ng cua b c ̉ ứ ́ ̣ ́ ̀ ̀ ́ ̣ ̣ Nêu goi xa quang hoc: ̣ ̣ h.c =g= .hW l

-27Hz/s. ́ ướ

́ ̣ ́ ́ ̀ ́ c- tôc đô anh sang. h- hăng sô Plank. h=6,5.10 Điêu kiên ion hoa đ c viêt d i dang: ́ ượ ̀ ̣ ̣

£ l

i dang hat thi ion hoa quang cung la môt dang ion ướ ́ ̀ ̣ ́ ́ ̣ ̣ ̀ ́ ̃ ̀ ̣ ̣ ́ ̣ ́ ̣ - ́ ̀ ̣ La hiên t h.c iW Nêu nhin nhân anh sang d hoa va cham v i cac hat phôton. ớ Ion hoa bê măt: ̣ ượ ượ ̀ ̉ ́ ̀ ̣ ́ ̣ ̣ ̀ bê măt cac điên c c kim loai. Năng l ự c goi la công thoat W ng cân th. Tri sô` công thoat phu ̣ ử ̣ ượ ̣ ́ ̉ ́ ̀ ́ ̀ ̣ ̀ ́ ̣ ́ ́ ng giai thoat điên t thiêt đê tiên hanh ion hoa bê măt đ thuôc vao vât liêu lam điên c c va trang thai bê măt cua điên c c. ̣ ̀ ̣ ̣ ̀ ̀ ̣ ́ ̀ ̣ ̉ ̣ ự Trong phong điên chât khi ion hoa bê măt đ ̣ ự ự ̣ ượ ở ự ́ ̣ ́ ́ ́ ̀ ̣ ̉ ́ ́ c th c hiên chu yêu b i s băn ́ ng va phôton ma cac hat nay la san phâm cua qua ươ ́ ̀ ̣ ̉ ́ ̀ ̀ ́ ̣ ̀ ̀ ̉ ̉ ̉ ̀ ́ ̣ ̀ ́ pha bê măt âm c c cua cac ion d ự trinh ion hoa va cham va ion hoa quang nêu trên. 2. Diên biên cua phong điên. ̃ ́ ̉ ́ ̣ ́ ơ ̉ ́ ̣ ̀ ̉ ́ ̀ ́ ̣ ́ ́ Ion hoa va cham la nhân tô c ban cua qua trinh phong điên trong chât khi. Nhăm đ n gian hoa trong tinh toan đa s dung môt sô gia thiêt sau đây: ̀ ̉ ́ ́ ́ ̣ ̣ ́ ̉ ́ - ơ Điên t khi du co hay không gây ra ion ̣ ử ử ̃ ử ớ ̃ ̀ ̣ ́ ̀ ́ hoa đêu mât đi toan bô năng l ng. sau môi lân va cham v i phân t ượ ́ ̀ ́ ̀ ̣ - Tr c khi bi ion hoa cac phân t trang thai binh th ng , nh ướ ử ườ ư ̀ ở ̣ ́ ́ ́ ̣ ́ ̀ vây ta không xet kha năng ion hoa cac phân t khi đêu ử ̣ ́ ̉ ́ ́ ́ ̃ ̣ ́ ́ - khi đa bi kich thich. ng ng ng thăng va co ph la đ ươ ượ ớ c chiêu v i ̣ ử ̀ ườ ̃ ̣ ̉ ̉ ̀ ́ ̀ ng điên tr ng. ph Quy đao cua điên t ườ ươ ̣

45

3 d

Bai giang: Vât Liêu Ky Thuât Điên Ch ̀ ̉ ̣ ̣ ̃ ̣ ̣ - ươ ng do đoan đ ng 4 ng ườ ươ ́ ̉ ́ ̣ ̉ ̣ do cua chung qua ngăn so điên t Không xet kha năng gây ion hoa va cham cua ion d . ̣ ử t ự ̉ ́ ́ ́ - a Hê sô ion hoa va cham cua điên t - hê sô ̣ ́ ́ ̣ ̉ ̣ ́ Kha năng gây ion hoa cua cac phân t ̣ ử ử ̉ ́ ̉ ́ ́ ̣ ̉ ̣ ̣ ́ ́ ̣ ́ ̀ ́ ̀ ́ ̣ ̉ ́ ng khi co mât đô phân t N/cm ườ ướ ử đ c đăc ̣ ử ượ khi no đi ̣ ử ̉ i tac dung cua ̣ ́ ́ ̣ ̣ ́ ̣ khi do va cham cua điên t tr ng b i hê sô ion hoa va cham đo la sô lân gây ion hoa va cham cua điên t ư đoan đ điên tr ng 1cm trong môi tr ng E. ̣ a đ ́ ữ ượ ́ ̉ ̃ ̀ ̣ ́ ̣ ́ ́ ̣ ́ ́ ̀ ̣ v i cac phân t ở khi v i xac suât đê cac va cham đo gây ion hoa phân t ở ườ ườ Co thê dê dang nhân thây hê sô ̣ ử ớ ́ ớ ử c xac đinh b i tich sô gi a sô lân va cham ử ̉ ́ ́ ́ ̉ ́ ̣ ́ ́ cua điên t khi.́ ́ ̣ ́ ̀ ̣  Xac đinh sô lân va cham: Xem điên t ư ̀ ử ̀ ́ ̣ ́ ̀ ́ ́ ́ ̀ ̣ e va r. Trên măt khi thi khoang cach gi a cac tâm ữ ̉ ̉ ́ ̣ ́ ́ ̀ ̉ ́ ́ khi nh la môt khôi câu co ban kinh r va phân t ̣ ử v i cac phân t phăng đê co va cham gi a điên t ử ̣ ử ớ ữ cua chung phai băng hoăc be h n tông cac ban kinh. ̉ ́ ̉ ̀ ̣ ̉ ́ ́ ́ Nh vây nh ng phân t ữ ư ́ ơ ử ̣ ́ ̀ ́ ̉ ̀ ̀ ̀ ́ ̣ ́ ̣ ử ̣ ử ớ ̃ ́ ̣ ̀ ̉ ̣ khi nao co tâm điêm năm trong hinh tron co diên tich ng ườ p (re + ̀ ̣ ́ ́ ̀ ̀ ̣ ́ ́ ̀ ̀ ̀ ̣ ́ p (re + r)2 se phat sinh va cham v i điên t 1cm thi moi phân t ử r)2 va chiêu cao 1cm se phai va cham v i phân t di chuyên trên đoan đ va khi điên t khi co tâm năm trong hinh tru co đay la hinh tron diên tich đo. ử ớ ̀ ̀ ̃ ̉ ̣ ́

r

r e

1cm a

c xac đinh b i: Sô l ̀ ượ ở ́ ượ ́ ́ ́ ̣ p= + r

2 Nr

ng cac phân t khi nay đ ử ) ( 2 r S N.1. e Do re<

=l = p 1 2 Nr N cua chât khi b i: 1 S Thay thê mât đô phân t ử ́ ở ́ ̣ ̣ ̉ ́

N =

oK).

-16arg/oK. ng t ự

́ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ́ ̀ ́ do trung binh se đ c biêu thi theo: ̃ ượ ̀ ́ ̀ ̣ ̀ ̀ ̉ ̣

2

=l = p 1 P.A P kT P- ap suât khi. T- nhiêt đô tuyêt đôi ( k- hăng sô Boltzman, k=1,37.10 Thi sô lân va cham va đoan đ ̣ ườ T.k 2 Pr

p = A r T.k

46

Bai giang: Vât Liêu Ky Thuât Điên Ch ng 4 ươ ̀ ̉ ̣ ̣ ̃ ̣ ̣

ượ ́ ự ố ̀ ̀ ́ ́ ̉ ̣ ̣ ́ ́ ̀ ̣ ́ ́ ́ ̣ A- đ ̀ Công th c trên cho thây sô lân va cham tăng theo ap suât trong khi đo đô dai đoan đ do trung binh lai giam khi ap suât tăng cao. ng t P.AS = c xem la hăng s khi không xet đên s biên thiên cua nhiêt đô. ứ ̣ ườ ự ̀ ̣ ̉ ́ ́

do: ự ́ ̉ ự ườ ̣ ́ ̉ - ng t ̣ ́ ̣ - ̀ ́ ̣ + - ứ ́ ̉ ́ ̣ - ng t Phân bô cua đoan đ ̣ ườ ̀ doth c co thê dai ng t Đoan đ ự ự h n hoăc ngăn h n đoan đ ơ ườ ơ do trung binh đ c xac đinh theo ượ cac công th c trên. Đê xac đinh luât phân bô hay xet vi du sau: ̣ ́ ̃ ́ ́ ̣

-

o điên t

3 đê t

E = Gia thiêt tai x=0 (c c âm) co n i tac dung cua điên tr ng chung se ự : d ̣ ử ướ ườ ̃ ̉ ́ ̣ ́ ́ ̣ ̉ ̣ ́ U S /cm ng. ớ ử ́ ́ ̣ ̣ Khi bay nh vây chung se phat sinh va cham v i cac phân t bay xuyên qua l p khi co mât đô N phân t ư i c c d ̉ ớ ự ươ ớ ̣ ́ ̃ ́ ̣ ́ ́ ̃ ̀ ̣ ́ đa va cham v i phân t ử khi se tăng va ng khi. Dê dang nhân thây c lai sô điên ử ớ ượ ̀ ̀ ́ ̃ ̣ ́ ̃ ̀ ̣ ́ ̣ ớ ̣ ́ ̃ ̉ ̀ ng t do > x thi vi ́ ở ư ườ ự ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ̀ ́ ̀ ́ ̣ ̀ ́ ̃ ̀ Nêu phân dn trên đoan đ ̣ ườ -= cang đi xa khoi c c âm thi sô điên t ̣ ử ̉ ự ch a t ng va cham v i phân t khi se giam dân. t ử ử ư ừ ch a bi va cham la n sô nay co đoan đ toa đô x sô điên t ̣ ử ng dx tiêp theo se la: dx.S.n dn

dx.n -= dn l

x

o e.n

Ph ng trinh vi phân trên cho kêt qua: ươ ̀ ́ ̉ - l = n

x

hoăc viêt: ̣ ́ - l = e

(

Công th c trên môt măt biêu thi phân bô cua sô điên t ch a bi va cham măt khac con ̣ ử ư n n o ứ ̣ ̣ ̉ ̣ ́ ̉ ́ ̣ ̣ ̣ ́ ̀ xac đinh s phân bô cua đô dai đoan đ ng t do: ự ự ́ ̣ ́ ̉ ̣ ̀ ̣ ườ x - l = > = z ââtd

{ P

x e

) T đo co thê xac đinh đ

c xac suât ion hoa va cham đo la xac suât đê đoan đ ng t ườ ự ừ

} x ượ

x

i

W i .E.q

́ ́ ̉ ́ ̣ ́ ́ ́ ̣ ́ ̀ ́ ́ ̉ ̣ ‡ do co đô dai xI : ́ ̣ ̀ - - l l

(

)

i

.B E

= = z e x e r -

(

)

i

i

= z x e

= B W q

c xac đinh b i: ượ ở ́ ̀ ̣ ́ ́ ̣ ́ ̣ Cuôi cung hê sô ion hoa va cham đ ) z=a

( x.S

i

.B E

r - e.P.A =a Hoăc viêt d ́ ướ ̣ ̣ ̉ ́ a (cid:246) (cid:230) = (cid:247) (cid:231) f ł Ł i dang tông quat: E P P

47

Bai giang: Vât Liêu Ky Thuât Điên Ch ng 4 ươ ̀ ̉ ̣ ̣ ̃ ̣ ̣

max

a a a

A.P

m

0 0 P P E

a c trinh bay nh hinh trên. Hê sô ư ̀ ườ ̀ ̀ ̣ ́ ̣

ượ ng cao va đăc biêt khi điên tr tăng theo điên tr ng ng đu l n thi moi va cham ườ ̉ ớ ̀ ́ ̀ ̣ ̣ ̣ ̀ ̣ ̣ a đat gia tri t i han:

)Ea ( khi p=const đ Quan hê ̣ tich luy đ c năng l la do điên t ượ ̃ ượ ̣ ử khi va hê sô đêu gây ion hoa phân t ử

P.AS ==a

̣ ớ ̀ ́ ́ ̀ ̣ ́ ̣ ́ ̣

x

dx.

0

: ̣ ử ̀ ̀ ̀ ́ ̉ ̉ ́ ̣ ử ớ ́ ̉ ̉ ́ ̀ ́ ̣ ̀ ̀ ́ ̣ ́ ̀ ́ nay se phai chiu l c tac dung cua điên tr m i (va cac ion ng... di chuyên va tich luy ng), nh ng điên t ữ ̃ ̀ ̃ ̉ ́ ̣ ̉ ̣ ̉ ̀ ́ c điêu kiên W d ươ năng l ườ ‡ xI se gây ion hoa cac phân t  Hinh thanh va phat triên cua thac điên t Kêt qua cua cac lân ion hoa va cham la lam xuât hiên cac điên t ̣ ự ‡ WI hoăc x̣ ̣ ượ ượ ̀ ử ̀ ̀ ̣ ̃ ́ ́ ́ ́ D i đây se khao sat qui luât tăng cua sô điên tich trong khe h gi a hai điên c c va ở ữ ̀ ̣ ử ng va khi đat đ ướ khi khac. ự ̃ ̉ ́ ̣ ̉ ́ ̣ ́ ̣ phân bô cua chung trong không gian. ́ ̉ ́ E ̉ ́ ́ ̀ ́ ̀ ̣ ự ự ̀ ̀ ở ́ ̀ ́ _ ̉ ́ e _ ượ ở ̣ ̀ ̀ ̀ ̀ ̣ ử ̀ ́ ́ ́ ̀ ́ ̣ ̣ ̀ ̣ Gia thiêt luc ban đâu co tôn tai môt khu v c c c âm. Điêu nay không điên t ̣ ử ở trên do qua trai v i th c tê vi nh đa nêu ́ ̀ ư ̃ ự ́ ớ ́ nhiên trong l p khi trinh ion hoa quang t ớ ự t quyên luôn co điên t ́ noi do. Điên t ̣ ử ̣ ử ự kh i đâu vi la điên trên đ c goi la điên t ̣ ử t khí. ử toa đô x thi vi phân dn Nêu n la sô điên t se đ đâu tiên gây ra ion hoa cac phân t ̣ ử ở c xac đinh b i: ở ̃ ượ ́ ̣ n dx. 0 x x dn T đo ta đ ừ a= .n c: ượ ́ a (cid:242) = n e

Va sô ion d ng se băng: n-1. ươ ̀ ́ ̃ ̀

c san sinh t qua trinh ion hoa se phân bô trong môt miên ươ đ ̣ ử ượ ừ ́ ̀ ̉ ́ ̀ ́ ̃ ́ ̣ ̀ Cac ion d xac đinh goi la thac điên t ng va điên t . ̣ ử ́ ̣ ̣ ̀ ́

48

Bai giang: Vât Liêu Ky Thuât Điên Ch ng 4 ươ ̀ ̉ ̣ ̣ ̃ ̣ ̣

E

_ +

i E

e

E a

x

E

b

e

E

i

E x 0 s E

e

E+E +E I

c

x s 0

e cua điên t

I cua ion d

x

dx.

0

do nhe nên khuêch tan dê dang trong không gian rông l n ớ ở ̣ ́ ́ ̃ ̀ ̣ ̀ ́ ̀ ng năng nê se di chuyên châm chap va gi t Điên t ̣ ử ự ng v i khôi l ́ ượ ớ ̣ ở ̣ ̀ ̃ ̉ ̣ ̣ ̣ ̀ ́ ̀ ớ ng phu: điên tr ng E ườ i han trong miên hep ườ đâu thac. Con ion đuôi thac. va ̣ ử ̀ ́ ̣ ́ ̉ ́ ̃ ̣ ́ ̣ ̣ ̣ ̉ d ươ Cac điên tich không gian cua thac se tao nên cac điên tr ng. điên tr ươ ̣ ̉ ng thac se phat triên chăng nh ng vê kich th ườ ữ ng E ướ ́ ̣ ̉ ̣ ́ ̃ ́ ̉ ̉ ̀ ́ ̀ ̣ ma con vê sô l ng điên tich ch a bên trong. Khi thac tiêp cân v i c c d ướ ng thi sô l ớ ự ươ c hinh hoc ng điên ́ ượ ườ D i tac dung cua điên tr ứ ́ ượ ̀ ̀ ̀ ̣ ́ ́ ́ ̣ ̀ ̣ a (cid:242) tich se đat t i gia tri nh ng đây cung la luc ma thac điên t triêt tiêu do cac điên tich se ̣ ớ ̣ ử ư ̃ ́ ̃ ́ ̣ ̃ ̀ ́ ̀ ́ ̣ ́ ̣ ́ e đ c trung hoa cac điên c c khac nhau. ượ ̀ ở ̣ ự ́ ́ ̀ ̀ ̉ ́ ̣ ng phong điên chi xay ra khi co nhiêu thac điên t ̣ ử ớ va phai sao cho cac thac m i ́ ̣ ̉ ̉ ́ ̀ ́ ̀ ̉ ́ ́ c khi cac thac cu bi triêt tiêu. ́ ̣ ́ ́ ̃ ̣ ̣ Nh đa nêu trên nguôn cac điên t  S hinh thanh cua phong điên: ự Hiên t ̣ ượ xuât hiên tr ướ ư ở ̃ ̀ ́ ̀ ̉ ́ ̃ ̀ ́ ̀ ở c san sinh ớ ự ở ở ̀ ́ ̀ ̣ ̉ ̀ ̀ ̀ ́ ̃ ̣ ̀ ́ ̃ ́ ̣ ̀ ́ ́ ̀ ́ ̀ ̣ ́ ́ ̉ ng vao bê măt c c âm. ́ kh i đâu cua thac m i se la qua trinh ion hoa ̣ ử ́ khu v c đâu va sau đâu cac thac quang va ion hoa bê măt gây nên b i photon đ ượ cu. Môt nguôn thac cung rât quan trong la cac qua trinh ion hoa bê măt do s băn pha cua ion ự d ươ ̣ ự ̀ ̀ Khi ap suât khi thâp thi điên t ̣ ử ượ ́ ́ ́ ́ ̀ ̀ ̉ ̉ ́ ̀ ́ ̀ kh i đâu đ ở ng va phôton vi cac hat nay co thê dê dang bay t c san sinh chu yêu la do qua trinh ion hoa i c c âm ma không bi cac ́ ớ ự ̀ ̣ ̉ ̀ ̀ ́ ̣ ̀ ́ ̉ ̃ ̀ ̀ ̣ ́ bê măt cua ion d phân t ử ́ ̉ ́ ̣ ươ khi ngăn can, hâp thu. Ng ượ ̣ ́ ́ ́ ̀ ̣ ́ ́ ̃ ̣ ớ i c c âm va nguôn san sinh điên t ng va phôton bay t c lai, khi ap suât khi trong khe h tăng cao l p day đăc cac phân t ở ớ ự khi se chăn ử kh i đâu chi co ở ̣ ử ươ ́ ́ ̀ ̀ ̀ ̉ ̀ ̉ không cho cac ion d thê la qua trinh ion hoa quang, xay ra cac khu v c đâu va sau đâu thac cu. ở ự ̉ ̀ ́ ̀ ́ ̉ ́ ̀ ̀ ̀ ́ ̃

49

Ch ươ ̀ ̉ ̣ ̣ ̃ ̣ ̣ Do tac dung cua điên tr Bai giang: Vât Liêu Ky Thuât Điên ườ ́ ̣ ̉ ̣ ̀ ́ ̣ ̃ ́ ̃ ́ ̣ ̉ ̀ ̀ ng 4 ng va tac dung lân nhau chung se liên kêt lai đê hinh thanh ng trong khe h luc nay mât hăn ở ườ ̣ ự ́ ̣ ̣ ̣ ́ ́ ̀ ́ ́ ̀ ́ ̉ plasma co mât đô điên tich l n nôi liên cac điên c c. Môi tr ớ kha năng cach điên va tr thanh môi tr ̀ ở ườ ư ̉ ́ ̣ ̀ ̃ ̣ ̣ ́ ̣ Tuy nhiên, cac điên tich khac dâu trong dong plasma co thê kêt h p v i nhau đê tr ng dân điên nh môt khôi kim loai. ́ ợ ớ ́ ̣ ́ ́ ́ ̀ ́ ̉ ư ̣ ̀ ử ̀ ́ ́ ̀ ̉ ̀ ́ ̃ ̣ ̉ ̉ ̉ ̉ ̉ ở ́ trung tinh... va nh vây đê duy tri tinh dân điên cua plasma phai đam bao co cho sô điên tich đa tham gia ớ ̀ ừ ́ ̀ ́ ̣ ̀ ̉ ́ ̣ ́ ́ ̣ ́ ̃ thanh cac phân t qua trinh ion hoa liên tuc nhăm san sinh cac điên tich m i bu tr qua trinh kêt h p. ́ ợ ́ ̀ 4.1.2 Phong điên trong điên tr ng đông nhât va gân đông nhât. ườ ́ ̣ ̣ ̀ ́ ̀ ̀ ̀ ́ trên, nhân tô c ban cua qua trinh phong điên trong chât khi la ion hoa va Nh đa nêu ư ̃ ở ́ ơ ̉ ̉ ́ ̀ ́ ̣ ́ ́ ̀ ́ a cham va tham sô co y nghia quyêt đinh đôi v i phong điên la hê sô ion hoa va cham . ̣ ̀ ́ ́ ́ ̃ ́ ̣ ́ ̣ ̀ ̣ ́ ́ ̣ không đôi thi hê sô nay chi phu thuôc vao tri sô ́ ̣ ữ ̀ ̣ ́ ́ ̀ ̣ ̉ ̀ ̣ ́ ̀ ̉ ̣ ̣ ̀ ̣ cua c ườ ̉ ườ ̣ ̣ ́ ớ Trong điêu kiên ap suât va nhiêt đô gi ng đô điên tr ng E. Vi c ng đô điên tr ng không nh ng đ ườ ữ ượ ưở ở ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ́ ̀ ̀ ̣ ̉ ng c xac đinh b i điên ap ma con bi anh h ́ ng h p khac ợ ườ ở ứ ́ ườ ́ ̀ ́ ̣ ́ ̉ ng phân bô đêu tai khăp n i nên: ườ ơ ̣ ̀ ́ ́ ̀ ̣ ́

̀ ườ b i phân bô tr ở nhau cua phân bô tr Trong điên tr ) = = const

)

= a ng trong khe h do đo cân nghiên c u phong điên trong cac tr ng. ́ ườ ng đông nhât, tr ườ U s const

Trong th c tê rât kho đat đ c tr ng đông nhât ma chi co thê la điên tr ng gân đông ̣ ượ ườ ườ

( xE ( x ự

́ ́ ́ ̀ ́ ̀ ̉ ́ ̉ ̀ ̣ ̀ ̀ nhât.́ Đê co khai niêm cu thê xet phân bô tr ng trong tu điên hinh tru co điên c c la hinh tru ́ ườ ̣ ự ̣ ̉ ́ ́ ̣ ̣ ̉ ́ ̣ ̣ ̀ ̣ ́ ̀ ̀ đông truc: ̀ ̣

E

E(x)

x r

R

£ ng tai điêm cach tâm khoang cach x (r x £ R) ườ ườ ̣ ̣ ̣ ̉ ́ ̉ ́ U C ng đô điên tr E =

max

lnx R r c điên tr ng c c đai xuât hiên tai điêm A. con điên ứ ườ ự ̃ ́ ̣ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ̉ ̀ ̣ T công th c trên se xac đinh đ ượ ng c c tiêu trong khe h la tai điêm B: tr ừ ự ở ườ ̉ ̀ ̣ ̉ U = E

lnr R r

min

U = E

max, Emin chênh lêcḥ max /Emin £ 2. Từ

lnR R r Phân bô tr c xem nh gân đông nhât la khi ma cac gia tri E ́ ườ ượ ̀ ́ ̀ ̀ ́ ́ ̣ ng h p cua tu điên hinh tru th ng qui đinh E ườ ̣ ườ ng đ ư ư ̀ ợ ̀ ̉ ̣ ̣ ̀ ̣ nhau không nhiêu. Nh trong tr đo ta đ c: ượ ́ R £ 2r

50

Bai giang: Vât Liêu Ky Thuât Điên Ch ng 4 ươ ̀ ̉ ̣ ̣ ̃ ̣ ̣

ng không đông nhât. ườ ́ ̣ ̣ ̀ ́ ng không đông nhât la s phân bô không đêu cua c ng đô ̀ ự ̉ ườ ̣ ̣ ̉ ̣ ̀ ́ ́ ̀ ng trong không gian gi a hai điên c c. điên tr 4.1.3 Phong điên trong điên tr ườ ữ Đăc điêm trong điên tr ườ ̣ ự ̣ ̃ ́ ̉ ́ ̣ ng không đông nhât co cac đăc điêm sau: ườ ́ ̣ ̣ ̀ ́ ́ ́ ̣ ̉ • Diên biên cua phong điên: Phong điên trong điên tr Do s tăng cuc bô cua điên tr ng ự ườ ự ở ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ̣ ́ ́ ́ ́ ̣ ử ̀ ự ̣ ̣ ́ ̃ ̉ ́ ̀ ́ ́ ̀ ̀ ́ ̀ ̀ ườ ́ ̀ ́ ̣ ́ ́ ̣ ̣ ̀ ng đông nhât ̃ lân cân điên c c co ban kinh cong be (mui va dong ng không đông ́ khe h khi ở ́ ở ườ ớ ́ ́ ̀ ̣ ́ ́ ̣ ̣ ̀ nhon) nên tai đo dê xay ra ion hoa va tiêp theo đo la s hinh thanh thac điên t plasma. Đo la nguyên nhân khiên cho điên ap phong điên trong điên tr nhât thâp h n nhiêu so v i điên ap phong điên trong điên tr ơ co cung khoang cach a. ́ ̀ ̉ ́

E

_ e _

n

0 x x

4.1.4 Phong điên điên ap xung. ̣ ở ́ ̣ ́ Ở ́ ̀ ̃ ́ ̣ ́ ́ ̣ ́ ́ ̣ ̀ ̣ ứ ự ̉ ở ́ ̣ ̀ ̀ ̀ ́ ̣ ́ ́ ̣ ̀ ́ ̣ cac phân trên ta đa nghiên c u phong điên trong chât khi khi điên ap tac dung la điên ở dang xung gây nên b i ng dây trên không hoăc vao cac tram biên ap ngoai tr i cua hê thông ườ ờ ́ ̣ ́ ̀ ̣ ̀ ́ ̣ ́ ́ ̀ ̉ ̣ ́ ap môt chiêu va xoay chiêu. Trong th c tê điên ap tac dung con co thê phong điên set vao đ điên.̣

u u/U

1 0,9

0,5 0,3

U o

ds

t 2 0 t t t t 1 t ht

s

t t o t tk tp

̣ ̀ ́ ̀ ́ ̣ ̃ ́ t s- đô dai song. t ds- th i gian đâu song. ờ ttk- th i gian châm trê thông kê. ờ tht- th i gian hinh thanh phong điên. ờ ̀ ̀ ́ ̣

51

âs

Bai giang: Vât Liêu Ky Thuât Điên ươ ̀ ̉ ̣ ̣ ̃ ̣ ̣ đâu song điên ap tăng nhanh t 0 t i tri sô c c đai U va sau đo ng 4 Ch đuôi song điên ap ừ ớ ́ ự ́ ở ̀ ́ ̣ ́ ̣ ̣ ̀ ́ ̣ ́ Ở giam châm ̉ ̣ t c biêu thi b i ty sô . Th i gian tac dung cu điên ap qua ngăn ượ ̣ ở ờ ̣ ́ ̉ ̉ ́ ́ ̣ ̉ ̣ ́ ́ ́ t

s ng rât l n đên qua trinh phong điên. ́ ớ ườ

(trên d ưở ̃ ̉ ́ ́ ̀ ́ ̣ ) đa gây anh h ng cua điên ap đôi v i th i gian hinh thanh phong điên đ Dang song xung đ sm ưở i 1%ướ nh h Ả ́ ớ ờ ̣ ượ ở ̉ ̣ ́ ̀ ̀ ́ ̉ ̣ ̣ ́ c thê hiên b i hê sô ̣ ử ́ ̣ ̣ ́ ́ ́ ̀ ́ ̀ ̀ ́ i va nhanh chong h n nhiêu. c phat triên thuân l ng khiên cho cac qua trinh ion hoa hinh thanh thac điên t ̣ ợ ơ ượ ̀ ̀ ́ ̉ ̀ ́ ̀ ion hoa va cham tăng theo điên tr va dong plasma đ ự ờ ́ ự ̣ ̣ ̉ ̀ ̀ ́ ̣ ̀ ̣ ́ ́ ́ ờ ̉ ̉ ́ ̣ ̣ ́ ́ ̣ ́ ̣ ̀ ̣ ́ ́ ̣ ̣ ữ ự ̉ ́ ̉ ̃ ́ ̣ ́ ̣ ̣ ̣ ́ ́ ̣ ̉ ́ ̣ ớ ̣ ́ ̣ ́ ́ ̀ ̣ ̣ ́ ́ ̣ S phu thuôc cua th i gian hinh thanh phong điên vao điên ap hay noi cach khac s thay ̀ đôi cua gia tri điên ap phong điên theo th i gian phong điên trong điêu kiên ap suât, nhiêt đô va không đôi dân đên viêc xuât hiên môt đăc tinh rât quan trong cua cach điên khoang cach c c gi ờ điên ap xung- đăc tinh "Volt-giây"(V-s). Đo la quan hê gi a biên đô điên ap tac dung v i th i ở ̣ ữ gian phong điên. ́ ̣

u u

c xac đinh t ươ ứ ̣ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ́ ́ ́ ̀ ̣ ̀ ng ng môt dang song thông nhât va biên đô tăng dân ́ đuôi song thi điên ap phong điên se lây băng biên đô cua điên ap tac ́ ́ ̣ ̉ ́ ̀ ̣ ́ ́ ̣ ̃ ́ ̀ ̣ ̉ ̣ ́ ̣ ̀ ́ ̣ ̉ ̀ ́ ̀ ̃ ́ ́ ̣ ứ c t th c nghiêm không phai la Đăc tinh (V-s) đ ượ nêu phong điên xay ra ở dung con khi phong điên xay ra ở ờ ̀ ́ ̉ ̣ ̉ ́ ̣ ̃ ̣ ̣ ̉ ̀ ̀ ̣ ̀ ̣ ́ ng ma la môt miên đăc tinh V-s. 0 t 0 đâu song thi se lây theo gia tri t c th i. ờ Do tinh tan man cua th i gian phong điên se nhân đ ượ ừ ự t t 1 t 2 t 1 môt đ ̣ ườ t t t 2 4 3 t t 4 3

ds

t

u

2

1

u i

50

4.1.5 Phong điên doc theo bê măt điên môi răn. ́ ̣ ̣ ̀ ̣ ̣ ́ ượ ̣ ́ ̣ ́ ̀ ́ ̀ ́ ̣ ̀ u Khi điên môi răn đ điên môi răn - n i tiêp xuc v i không khi se xay ra tr ̣ c đăt trong không khi thi qua trinh phong điên men theo bê măt c tiên v i tri sô điên ap phong ướ ơ ớ ớ ̣ ́ ́ ́ ́ ̃ ̉ ̣ ́ ̣ ́ ́

52

0 8‚ 10 t t 1 t 2 m

ươ ̀ ̉ ̣ ̣ ̃ ̣ ̣ Bai giang: Vât Liêu Ky Thuât Điên ́ ơ Ch ớ ư ớ ở ̣ ́ ̀ ̣ ́ ̣ ̉ ́ ̃ ̣ ́ ng 4 điên be h n ra6t nhiêu so v i điên ap choc thung khe h khi cung nh so v i điên ap choc thung điên môi răn. ̣ ̉ ̣ ́

b

c

a

s Pha huy điên môi long. ́ ̉ ̣ ̉ ́ ́ ̣ ̉ ̣ ́ ̣ ̀ ̣ ́ ̀ ́ ̣ ́ ̀ ̣ ̀ ̣ ̉ ́ ́ ̀ ̃ ́ ̉ ́ ̀ ́ ̣ ̣ ̉ 4.2 Chât cach điên long khi sach co đô bên điên rât cao hang trăm kV/cm. Tuy nhiên khi co tap chât thi đô bên điên giam sut rât nhanh va diên biên cua qua trinh phong điên choc thung khac hăn so v i khi chât long sach. ớ ́ ̉ ́ ̉ ̣ ng t ử trong chât long rât l n so v i trong chât khi nên đoan đ ớ ́ ớ ự ̀ ̣ ̣ ́ ̉ ́ ́ ̣ do ườ ng va điên ap tac dung Vi mât đô phân t ̣ ử ườ ̉ ́ ́ ̀ ́ ̉ ́ ̉ ́ ̣ ̀ ̣ ̀ ̣ ́ ́ ̣ ơ ớ ̉ ́ ̣ ́ ̀ ́ ̣ ̀ ́ ̣ ́ ́ cua điên t rât ngăn va do đo đê co thê gây ion hoa va cham thi điên tr phai co tri sô cao h n nhiêu so v i sô liêu vê phong điên trong chât khi. Khi chât long co ch a tap chât nh cac bot khi, âm, s i t ... phong điên đ c giai thich ợ ơ ́ ứ ượ ́ ̉ ̣ ́ ̣ ́ ̉ ́ ̣ ̉ ́ b i s hinh thanh cac câu nôi dân điên gi a cac điên c c. ở ự ̣ ự ̀ ̀ ́ ̀ ́ ̃ ̣ ́ Xet tr ́ ườ ợ ư ́ ữ ́ ứ ́ ̉ ̣ ́ ̉ ́ ́ ̀ ̀ ̀ ́ ̣ ườ ườ ớ ̉ ́ ́ ̉ ́ ̉ ̣ ̣ ̣ ́ ̃ ng h p khi chât long co ch a bot khi gia thiêt co hinh câu. Do hăng sô điên môi cua chât khi be h n so v i cua chât long nên c ng trong bot khi tăng cao, dân ng đô điên tr ́ ơ đên qua trinh ion hoa cac phân t khi. ử ́ ́ ̀ ́ ́ ́ S di chuyên cua cac điên tich trai dâu trong bot khi do tac dung cua điên tr ự ườ ̉ ̉ ́ ̣ ́ ́ ́ ̣ ́ ́ ̣ ̉ ̣ ̃ ́ ng se keo hinh câu tr thanh hinh elip... va s liên kêt gi a nhiêu bot khi elip ̀ ự ́ ừ ự ữ ở ́ ̣ ̣ ̀ ̀ ̀ ̀ ́ ̀ ̣ ́ theo s biên dang bot khi t se dân đên s hinh thanh câu dân điên nôi gi a cac điên c c. ̣ ự ́ ự ữ ̃ ̃ ̀ ̀ ̀ ̃ ̣ ́ ́ c minh hoa băng cac kêt qua th c nghiêm sau đây: ượ ̉ ự ́ ́ ́ ̣ ̣ ̀ ́ ́ ̣ Đô bên điên cua dâu biên ap sach co thê đat t ư ̣ ớ ̣ ̀ ̣ ̉ ̀ ́ ́ ̣ ́ ̉ ̉ ̀ t qua gi ượ ́ ớ i 20-25 kV/mm nh ng chi cân ̀ i han 0,05% thi đô bên điên chi co 4 kV/mm t c la ứ ̉ ̀ ̣ ̀ ̣ ̀ ̣ ̉ ́ ừ ̉ ́ ̀ ư ́ ̣ ̀ ̣ ̀ ̉ ̀ ̀ ́ ̣ ́ c giai thich b i cac câu dân điên không đ ng âm trong dâu v 5 đên 6 lân. Ở ̣ ́ ượ điên ap xung đô bên điên hâu nh không thay đôi cho du trong dâu co tap chât. ờ c hinh thanh trong khoang th i ượ ở ̀ ̉ ́ ́ ̀ ̃ ̣ ̀ ̀ ̉ ́ ̣ ̉ ̣ ́ S biên thiên cua điên ap choc thung theo nhiêt đô đ c biêu thi nh hinh d ̣ ượ ư ̀ ướ ự ́ ̉ ̣ ́ ̣ ̉ ̣ ̉ ̣ ́ ớ ̀ ̣ ̣ ́ ̣ ̉ ̀ ̉ ̣ ̣ ̣ ư ườ ̀ ̣ ̉ ̣ ́ ́ ̣ ̣ ̉ ́ ́ nhiêt đô ma tai đo cac hat n ̣ ̣ ướ ̣ ở ̀ ́ ́ ̣ ̣ ̀ ̣ ́ ́ ̉ ̣ ́ ̀ Ly thuyêt phong điên nêu trên đ  l ượ giam t  Điêu đo đ gian tac dung cua điên ap xung.  i: Đôi v i dâu sach điên ap choc thung hâu nh không thay đôi theo nhiêt đô khi nhiêt đô ư oC. khi dâu bi âm điên ap phong điên choc thung biên thiên nh đ ng sô 2 không qua 80́ va co gia tri c c đai c chuyên sang trang thai hoa tan ̣ ự trong dâu.̀

ct

U 1 1

P 2

toC

-40 0 40 60 120

Pha huy điên môi răn. ́ ̉ ̣ ́ ̀ ́ ́ ̣ ̣ ́ ́ ̀ ̣ ̀ ́ ̀ ̉ ̣ ̉ c phân loai nh sau: ư ̣ 4.3 C chê phong điên trong điên môi răn khac nhau tuy thuôc vao cac hoan canh cu thê va ơ đ ượ  Phong điên do điên trong điên môi đông nhât. ́ ̣ ̣ ̣ ̀ ́

53

Ch ng 4 Bai giang: Vât Liêu Ky Thuât Điên ươ ̀ ̉ ̣ ̣ ̃ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ̣ ̀ ́ ́ ̣ ̣ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ̣ ̀ ́ mâu vât liêu. ̣ ở ̣ ́ ̣ ̀ ̉ ̀ ̃ ̣ ̣ do se tich luy năng l ướ ườ ượ ́ ̣ ̉ ̣ ́ ̃ ́ ̃ ̣ ớ ng khi va cham v i t cac mang tinh thê đo va tiêp theo la qua trinh  Phong điên do điên trong điên môi không đông nhât.  Phong điên do nguyên nhân điên hoa.  Phong điên do nguyên nhân điên nhiêt. 1. Phong điên do điên trong điên môi đông nhât. Dang phong điên nay xay ra t c th i va không gây tăng nhiêt ứ ờ ng cac điên t D i tac dung cua điên tr ̣ ử ự t ̣ ử ừ ̣ ̉ ̉ ̣ ̣ ̃ ̉ ́ ́ ̣ ̉ ́ ̀ ́ ̀ ́ ̀ mang tinh thê cua vât liêu se giai thoat điên t hinh thanh thac điên t ̣ ử ̀ ̀ ́ ̀ ̣ va tia l a điên... ử ́ ng h p nay đat tri sô rât cao đăc biêt trong loai vât liêu co liên kêt ườ ợ ̣ ̀ ̣ ̀ ̣ ̣ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ Đô bên điên trong tr tinh thê v ng chăc. ̉ ữ ́

U (kV) ct Khi điên ườ ̣ ́ 100 ̀ ́ ̣ ̀ ̣ ̀ ̣ 1 80 ́ ̣ ̉ ̉ ́ ̀ ớ ̀ 60 ng phân bô tr không đông nhât đô bên điên va điên ap choc thung giam đi rât nhiêu. ng 1 ng v i hinh bên: đ ứ ườ ng 2 khi ng đông nhât, đ ườ Ở ườ ̀ ́ ng không đông nhât. khi tr tr ườ ̀ ́ 40

2 20 h(mm)

0 0,1 0,2 0,3 0,4

́ ̣ ̣ ̣ ̀ ́ 2. Phong điên do điên trong điên môi không đông nhât. Do chê tao trong cac vât liêu cach điên thê răn th ng xuât hiên cac khuyêt tât d ườ ́ ̣ ́ ̣ ̣ ́ ̣ ̉ ́ ́ ̣ ́ ́ c va hinh dang khac nhau. Đăc biêt la cac vât liêu xôp thi sô l ướ ̀ ở ̣ ướ i ng ́ ượ ̣ ̣ ́ ́ ́ ̀ ̀ ́ ́ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ́ ̀ dang bot khi co kich th bot khi rât l n va chiêm ty lê đang kê trong toan bô thê tich cua vât liêu. ́ ớ ̣ ́ ̀ ́ ̉ ̣ ́ ̉ ̀ ̣ ̉ ́ ̉ ̣ ̣ Vi hăng sô điên môi cua chât khi be h n hăng sô điên môi cua môi tr ườ ̀ ̀ ́ ̣ ̉ ́ ́ ̀ ́ ̣ ̉ ̣ ̣ ng vât liêu xung ng trong cac bot khi dân đên cac qua trinh ion hoa ́ ơ ườ ́ ự ̃ ̣ ̣ ̉ ̣ ́ ̣ ́ ̃ ́ ́ ́ ̀ ́ quanh nên se co s tăng cuc bô cua điên tr va phong điên cuc bô... ̀ ́ ̣ ̣ ̣ Cac qua trinh trên se tao điêu kiên thuân l ự ́ ́ ̀ ̃ ̣ ̀ ̣ ́ ̉ ̉ ́ ̣ ̣ ̉ ớ ̀ ́ ̣ ̀ ́ ̉ ̀ ̣ ̀ ̣ ̉ ́ ̀ ́ ̣ ́ ́ ́ i cho s phat triên cua phong điên choc thung ̣ ợ toan khôi điên môi va kêt qua la đô bên điên giam đi rât nhiêu so v i cac điên môi co kêt câu đông nhât. ̀ ́

Vât liêu tân sô công nghiêp va khi Ghi chú ̣ ở ̣ ̣ ̣ ̀ ̀ ́ ̣ ̀ Đô bên điên điên tr ườ ̣ ̀ ́ ̉ U ,E ct ̣ ́ ́ ̀ ̣ ̣ ́ U (h) ct ̣ ́ ́ ̀ Điên môi kêt câu không đông nhât.́ Điên môi kêt câu không đông nhât.́ E ng đông nhât (kV/mm) 100-300 100-90 ct 10-30 10-20 4-6 7-10 ́ ́ (h) ct Thuy tinh Mica Vât liêu gôm Băng mica Gỗ ư Giây cap ch a ngâm tâm. ̉

h

̣ ̉ ̣ ́ ̣ ̉ Quan hê cua điên ap choc thung va đô bên điên theo chiêu day cua mâu vât liêu. ̀ ̣ ̀ ̣ ̀ ̀ ̉ ̃ ̣ ̣

54

Bai giang: Vât Liêu Ky Thuât Điên Ch ng 4 ươ ̀ ̉ ̣ ̣ ̃ ̣ ̣

́ ̣ ̣ ́ 3. Phong điên do nguyên nhân điên hoa. Dang phong điên nay chi xuât hiên trong tr ườ ợ ̣ ́ ̣ ̀ ̉ ́ ̣ ̣ ̣ ́ ̣ ̀ ̣ ườ ́ ̣ ̣ ̀ ̣ ̉ ́ ̀ ̣ ́ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ ự ở ̃ ̀ ̉ ̣ ́ ̣ ́ ̉ ̀ ̀ ̣ ̣ ̃ ̀ ̉ ́ ́ ng biên gia cua điên môi trong điên tr c. Đo la hiên t ̀ ượ ̣ ượ ườ ̣ ̉ ̣ ́ ̀ ́ ̀ ̉ ̣ ̣ ở ̀ ̣ ̉ ̀ ̀ ̀ ́ ̀ ̣ ̣ ̣ ̉ ̣ ́ ́ ̀ ng h p khi vât liêu cach điên lam viêc trong môi tr ng co nhiêt đô va đô âm cao. Qua trinh điên phân phat triên trong nôi bô vât liêu se lam giam điên tr cach điên. S biên đôi nay la không thuân nghich nghia la phâm chât cach ng, đô điên không thê phuc hôi đ ̣ bên điên giam dân dân va cuôi cung điên môi bi choc thung ớ điên ap thâp h n nhiêu so v i ơ tr ng h p phong điên do điên. ườ ợ ́ ̣ ̣ ́ ̣ ̣ ̣ 4. Phong điên do nguyên nhân điên nhiêt. Phong điên do nguyên nhân điên- nhiêt đ ̣ ượ ở ự ́ ̣ ̣ ̉ ̣ ́ ̣ ́ ̀ mâu vât liêu. D i tac dung cua điên tr ̣ ở ướ ườ ̣ ̃ ̣ ̣ ́ ̣ ̉ ̣ ̉ ̣ ̃ ng đô điên tr ng đat t i gi ườ ườ ớ ́ ̣ ̣ ̀ ̣ ̣ ̣ ̀ ́ ̀ ̣ ̣ ̃ ứ i han nao đo thi nhiêt đô se tăng cao t ữ ơ ̉ ̉ ́ ̉ ̣ ̀ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ ̉ ̀ ̃ ̀ ̣ ̃ ̀ ́ ̉ ̣ ̀ ̣ ̣ ́ ơ ́ ́ ́ ̀ ̉ ̣ ̀ ́ ̣ ̣ ̀ ̀ ̣ ́ ̀ ̃ ̃ ́ ́ ̣ ̣ ̉ ng h p mâu vât liêu mong co đô day h, điên tich măt S, va hăng sô điên môi Xet tr c biêu hiên b i s phong điên co kem theo ng tôn hao trong điên môi se nung tăng nhiêt đô nong vât liêu va khi c ớ i ̣ ớ m c đu đê gây nên cac phân huy do nhiêt va biên dang c hoc trong nôi bô điên môi. Nh ng ̣ biên đôi nay se lam tăng thêm điên dân va do đo tôn hao điên môi cang tăng. Nhiêt đô tiêp tuc tăng cao khiên cho cac qua trinh phân huy do nhiêt va biên dang c hoc cang trâm trong thêm, cuôi cung se dân đên phong điên choc thung. ợ ́ ườ ̃ ̣ ̣ ̉ ́ ̣ ̀ ̣ ́ ̣ ̀ ̀ ́ ̣ e . c xac đinh d a trên cac ự ượ ̣ ́ ̣ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ̃ ̣ ̣ ̀ ́ ̣ ́ Tri sô điên ap phong điên do nhiêt điên choc thung mâu vât liêu nay đ gia thiêt sau đây: ̉ ́ ̃ ̣ ̣ ̉ ̣ ̣ ́ ̀ ̀ ́ ̣ ̀ ̉ • Do mâu vât liêu mong nên nhiêt đô phân bô đêu trong toan khôi điên môi va ca trên ng E=U/h - nhiêt đô nay co tri sô t ườ ̃ Ở ́ ̀ ̣ ̣ ̣ ́ ̀ ̣ ̣ ̣ ̀ ́ ̣ ́ bê măt mâu. trong khi đo nhiêt đô môi tr gia tri điên ap U t c la điên tr ng t ứ o. ườ ́ ̣ ̣ • Cung do mâu vât liêu mong nên tan nhiêt đ c xem nh chi xay ra theo ph ̣ ượ ư ươ ng ̃ ̃ ̣ ̣ ̉ ̉ ̉ ̉ thăng đ ng. ứ ̉

oC t o

ự ́ ̉ ̉ S biên thiên cua tôn hao c biêu thi ̣ ượ ̣ ̣ ̉ ̣ S toC i dang: điên môi theo nhiêt đô đ d ướ ̣

h e U - tôn hao điên môi nhiêt đô t ở ̉ ̣ ̣ ̣

o

- d tg tôn hao điên môi nhiêt đô t ở ̣ o. ̉ ̣ ̣

̀ ́ ng đôt nong điên môi co tri sô: a Ở ̣ ́ ́ ́ ̣ ́ ̣ ́ d

ot

ng xung quanh se băng: nhiêt l ườ P ̣ ượ ̉ ̃ ̀ - - hăng sô. điên ap U nhiêt l ̣ ượ w= 2 tg.U.C. ng toa ra môi tr ) ( s= .2Q t.S. - s p /cm2.grad) con th a sô 2 biêu thi điên tich tan nhiêt ừ ̣ ở ̣ ca măt ̣ ́ ̉ ̣ ̀ ́ ̉ ̣ ̣ ́ ̉ ̉ trên va măt d hê sô tan nhiêt ( i cua mâu vât liêu. ̀ ̉ ̃ ̣ ̣ ̣ ướ Khi tgd (t) đ c biêu thi b i công th c trên thi cac quan hê cua P, Q theo nhiêt đô nh ượ ̣ ở ứ ư ̉ ̀ ́ ̣ ̉ ̣ ̣ sau:

P,Q P,Q

Q(t) B B

P(t)

A P(U) toC D t 55

Bai giang: Vât Liêu Ky Thuât Điên Ch ng 4 ươ ̀ ̉ ̣ ̣ ̃ ̣ ̣

lv- tai đo co s cân băng nhiêt ôn đinh gi a P va Q.

̉ ườ ̉ ́ ̣ ̣ Giao điêm cua đ • Nhiêt đô lam viêc t ng cong P, Q cho cac nhiêt đô: ́ ự ữ ̣ ̣ ̀ ̣ ̣ ́ ̀ ̣ ̉ ̣ ̀

th- tai nhiêt đô nay cung đat cân băng nhiêt nh ng không ôn đinh vi t>tth thi nhiêt l ng phat nong l n h n nhiêt l ng tan khiên cho nhiêt đô tăng liên ớ tuc va dân đên pha huy điên môi.

• Nhiêt đô t ̣ ớ ư ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̀ ̃ ̣ ̀ ̣ ̉ ̣ ̀ i han t ̣ ượ ̣ ượ ơ ̀ ́ ́ ̉ ́ ̣ ̣ ̣ ̀ ̃ ́ ́ ̉ ̣

D vê ôn đinh nhiêt khi điên môi lam t=tth-tlv biêu thi đô d tr ̣ ự ữ ̣ ́ ̣ ̣ ̉ ̣ ̀ ̉ ̣ ̣ ̣ ̀ Nh vây hiêu sô nhiêt đô viêc điên ap U. ư ̣ ̣ ở ̣ ́

o đ

o cho điên ap lây cac gia tri khac nhau. Khi điên ap tăng 3>Uo se không tôn tai cân băng i khi điên môi bi phân huy hoan toan do nhiêt. Điên ap phong điên ng P va Q chi co môt điêm tiêp ườ

Đê xac đinh điên ap choc thung U ̉ ́ ̣ ̣ ́ ̣ ̉ ̣ ́ ́ ́ ́ ̣ ́ ̣ ́ ng cong P(t) se di chuyên lên phia trên va điên ap U ̀ ở ́ ườ ̀ ̃ ̉ ́ ̣ ́ ̃ ̀ ̣ ̀ ̣ ̣ ̣ ̣ ̣ ̉ ̀ ̀ ̣ ̣ ́ ́ ̣ c xac đinh theo điêu kiên khi hai đ ̣ ̉ ̀ ́ ̣ ̀ ̣ ̀ ̉ ́ ̣ ̉ ́ thi cac đ nhiêt. Nhiêt đô tăng liên tuc t ̣ ớ choc thung kh i đâu U ượ ở xuc v i nhau: ́ ớ

Tai đo: ̣ ́

P(t) = Q(t)

P’(t) = Q’(t)

(

)

T đo viêt đ c: ́ ượ ừ ́

t

t

o

- a

)

s= - d w CU tg e.

( tS2

2 o

o

o

(

)

t

t

o

2 o

o

t - a s= d w CU tg e. S2

s = C nêu thay thê: ́ ́ S. h

o

o

s = U se đ c: ̃ ượ a d w e h2 tg e

Công th c nay chi s dung cho mâu vât liêu co bê day be. ̉ ử ứ ̀ ̣ ̃ ̣ ̣ ́ ̀ ̀ ́

56