மின் செயலிழப்பு

ஒரு மின்கடத்தா முறிவு செயல்முறை, மின்னழுத்தம், இண்டர்மோலிகுலர் அல்லது இன்டரியானிக் பிணைப்புகளின் முறிவு காரணமாக எலக்ட்ரான்களால் ஏற்படும் தாக்க அயனியாக்கத்தின் போது ஏற்படுகிறது, இது மின் முறிவு என்று அழைக்கப்படுகிறது. மின் செயலிழப்பின் கால அளவு சில நானோ விநாடிகள் முதல் பத்து மைக்ரோ விநாடிகள் வரை மாறுபடும்.

அதன் நிகழ்வுகளின் சூழ்நிலைகளைப் பொறுத்து, மின் சேதம் தீங்கு விளைவிக்கும் அல்லது நன்மை பயக்கும். ஒரு பயனுள்ள மின் முறிவின் ஒரு எடுத்துக்காட்டு உள் எரிப்பு இயந்திர உருளையின் வேலை செய்யும் பகுதியில் ஒரு தீப்பொறி பிளக்கை வெளியேற்றுவதாகும். ஒரு தீங்கு விளைவிக்கும் செயலிழப்புக்கு ஒரு உதாரணம் மின் கம்பியில் ஒரு இன்சுலேட்டரின் தோல்வி ஆகும்.

மின் முறிவின் தருணத்தில், முக்கியமான (முறிவு மின்னழுத்தத்திற்கு மேல்) மேல் மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​ஒரு திட, திரவ அல்லது வாயு மின்கடத்தா (அல்லது குறைக்கடத்தி) மின்னோட்டம் கடுமையாக அதிகரிக்கிறது. இந்த நிகழ்வு ஒரு குறுகிய காலத்திற்கு (நானோ விநாடிகள்) நீடிக்கும் அல்லது நீண்ட காலத்திற்கு நிலைநிறுத்தப்படலாம், வில் வில் தொடங்கி வாயுவில் தொடர்ந்து எரிகிறது.

இந்த அல்லது அந்த மின்கடத்தாவின் மின் முறிவு வலிமை Epr (மின்கடத்தா வலிமை) மின்கடத்தாவின் உள் கட்டமைப்பைப் பொறுத்தது மற்றும் வெப்பநிலை, மாதிரியின் அளவு அல்லது பயன்படுத்தப்பட்ட மின்னழுத்தத்தின் அதிர்வெண் ஆகியவற்றிலிருந்து கிட்டத்தட்ட சுயாதீனமாக உள்ளது. எனவே, காற்றைப் பொறுத்தவரை, சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் மின்கடத்தா வலிமை சுமார் 30 kV / mm ஆகும், திட மின்கடத்தாக்கு இந்த அளவுரு 100 முதல் 1000 kV / mm வரம்பில் இருக்கும், அதே நேரத்தில் திரவத்திற்கு இது 100 kV / mm மட்டுமே இருக்கும்.

கட்டமைப்பு கூறுகள் (மூலக்கூறுகள், அயனிகள், மேக்ரோமோலிகுல்கள் போன்றவை) அடர்த்தியாக இருந்தால், எலக்ட்ரான்களின் சராசரி கட்டற்ற பாதை பெரியதாக இருப்பதால், எலக்ட்ரான்கள் அயனியாக்கம் செய்ய போதுமான ஆற்றலைப் பெறுவதால், கருதப்படும் மின்கடத்தாவின் முறிவு வலிமை குறைகிறது. அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் பயன்படுத்தப்பட்ட மின்சார புலங்களின் குறைந்த தீவிரத்துடன் கூட.

ஒரு திட மின்கடத்தாவின் உள் கட்டமைப்பின் சீரற்ற தன்மையுடன் தொடர்புடைய மின்கடத்தாவில் உருவாகும் மின்சார புலத்தின் சீரற்ற தன்மை வலுவாக பாதிக்கிறது. அத்தகைய மின்கடத்தாவின் மின்கடத்தா வலிமை… ஒரு மின்கடத்தா அதன் கட்டமைப்பு சீரற்றதாக இருந்தால், சம பலம் கொண்ட ஒரு மின்சார புலத்தில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டால், மின்கடத்தா உள்ளே இருக்கும் மின்சார புலம் சீரற்றதாக இருக்கும்.

மின்கடத்தாவை விட சிறிய முறிவு வலிமை மதிப்பைக் கொண்ட மைக்ரோகிராக்குகள், துளைகள், வெளிப்புறச் சேர்ப்புகள் ஆகியவை மின்கடத்தாவுக்குள் உள்ள மின்புல வலிமை வடிவத்தில் சீரற்ற தன்மையை உருவாக்கும், அதாவது மின்கடத்தா உள்ளே உள்ள பகுதிகள் அதிக வலிமையைக் கொண்டிருக்கும். மேலும் குறைந்த மின்னழுத்தத்தில் முறிவு ஏற்படலாம். ஒரு முழுமையான ஒரே மாதிரியான மின்கடத்தாவிலிருந்து எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

அட்டை, காகிதம் அல்லது வார்னிஷ் செய்யப்பட்ட துணி போன்ற நுண்ணிய மின்கடத்தா பிரதிநிதிகள், குறிப்பாக குறைந்த மின்னழுத்த குறிகாட்டிகளால் வேறுபடுகிறார்கள், ஏனெனில் அவற்றின் தொகுதியில் உருவாகும் மின்சார புலம் கூர்மையாக சீரற்றது, அதாவது உள்ளூர் பகுதிகளில் தீவிரம் அதிகமாக இருக்கும் - அதிக மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்தத்தில் முறிவு ஏற்படும். ஒரு வழியில் அல்லது வேறு, திடமான துகள்களில், மின் முறிவு மூன்று வழிமுறைகளால் தொடரலாம், அதை நாம் கீழே விவாதிப்போம்.

ஒரு திடப்பொருளின் மின் முறிவின் முதல் வழிமுறை அதே உள் முறிவு ஆகும், இது சராசரி இலவச ஆற்றல் பாதையில் சார்ஜ் கேரியரைப் பெறுவதோடு தொடர்புடையது, இது வாயு மூலக்கூறுகள் அல்லது படிக லேட்டிஸை அயனியாக்க போதுமானது, இது சார்ஜ் கேரியர்களின் செறிவை அதிகரிக்கிறது. இங்கே சார்ஜ் இலவச கேரியர்கள் பனிச்சரிவாக உருவாகின்றன, எனவே மின்னோட்டம் அதிகரிக்கிறது.

இந்த பொறிமுறையின்படி மின்கடத்தாவில் ஏற்படும் முறிவு மொத்தமாகவோ அல்லது மேற்பரப்பாகவோ இருக்கலாம். குறைக்கடத்திகளுக்கு, மேற்பரப்பு முறிவு என்பது இழை விளைவு என்று அழைக்கப்படுவதோடு தொடர்புடையது.

ஒரு குறைக்கடத்தி அல்லது மின்கடத்தாவின் படிக லட்டு வெப்பமடையும் போது, ​​மின் முறிவின் இரண்டாவது வழிமுறை, வெப்ப முறிவு, நடைபெறலாம். வெப்பநிலை அதிகரிக்கும் போது, ​​ஃப்ரீ சார்ஜ் கேரியர்கள் லட்டு அணுக்களை அயனியாக்க எளிதாகிறது; எனவே முறிவு மின்னழுத்தம் குறைகிறது. மின்கடத்தா மீது மாற்று மின்சார புலத்தின் செயல்பாட்டால் வெப்பமாக்கல் ஏற்பட்டதா அல்லது வெளியில் இருந்து வெப்பத்தை மாற்றியதா என்பது அவ்வளவு முக்கியமல்ல.

ஒரு திடப்பொருளின் மின் முறிவின் மூன்றாவது வழிமுறை வெளியேற்ற முறிவு ஆகும், இது ஒரு நுண்துளைப் பொருளில் உறிஞ்சப்பட்ட வாயுக்களின் அயனியாக்கத்தால் ஏற்படுகிறது. அத்தகைய ஒரு பொருளின் உதாரணம் மைக்கா. பொருளின் துளைகளில் சிக்கியுள்ள வாயுக்கள் முதலில் அயனியாக்கம் செய்யப்படுகின்றன, வாயு கசிவுகள் ஏற்படுகின்றன, பின்னர் இது அடிப்படை பொருளின் துளைகளின் மேற்பரப்பை அழிக்க வழிவகுக்கிறது.