Img00229

233

Na prostolinijnym odcinku OA charakterystyki, liczba ładunków swobodnych, docierających do okładzin kondensatora, jest proporcjonalna do przyłożonego napięcia.

Ze wzrostem napięcia rośnie liczba przepływających ładunków, aż do momentu (punkt B), gdy wszystkie ładunki wytwarzane przez zewnętrzne promieniowanie jonizujące docierają do elektrod. Dalsze zwiększanie przyłożonego napięcia nie wywołuje już wzrostu prądu — jest to zakres prądu nasycenia I_s (odcinek BC). Ze wzrostem napięcia wzrasta prędkość i energia ładunków swobodnych kosztem zewnętrznego pola elektrycznego. Przy napięciu Uj, zwanym napięciem jonizacji, energie elektronów stają się już tak duże, że są one zdolne w zderzeniach z innymi cząstkami dielektryka jonizować je; proces ten zwany jest jonizacją zderzeniową. Powstałe przy tym elektrony i jony zwiększają prąd między okładkami kondensatora. Przy dalszym zwiększaniu napięcia zewnętrznego nowo powstałe ładunki, bezpośrednio po ich pojawieniu się, uzyskują od pola zewnętrznego tak duże energie, że zdolne są same jonizować neutralne cząstki dielektryka. Powstaje zjawisko jonizacji lawinowej, prowadzące do przebicia elektrycznego dielektryka. Przebicie elektryczne charakteryzujące się nagłym wzrostem prądu (punkt D) występuje po przekroczeniu tzw. napięcia przebicia U_p. Odpowiadające mu krytyczne natężenie pola elektrycznego E_p nazywa się wytrzymałością elektryczną dielektryka.

Rys. 4.47—1. Charakterystyka prądowo-napięciowa kondensatora powietrznego płaskiego

4.48. Zwykle w praktycznych układach części będące pod napięciem, izolowane między sobą warstwą powietrza nie są idealnymi płaszczyznami, a zbliżone są raczej do modelu dwóch mniej lub bardziej zaostrzonych elektrod. Pole elektryczne między dwiema zaostrzonymi elektrodami jest silnie nierównomierne, o największym natężeniu przekraczającym często natężenie krytyczne, bezpośrednio przy powierzchni