1. H.EL218: Öàõèëãààí òåõíèêèéí ìàòåðèàë хичээлийн лекц 4
Диэлектрик нэвт цохилт
Цахилгаан орны хүчлэг тодорхой утгаасаа хэтэрсэн тохиолдолд цахилгаан орон дох
тусгаарлагч тусгаарлах шинж чанараа алдахыг диэлектрикийн нэвт цохилт гэнэ.
Хийн нэвт цохилт
Цахилгаан техникийн транзистор, конденсатор цахилгаан дамжуулах агаарын
шугамд тусгаарлагч нь агаар байна. Хэвийн нөхцөлд агаарын бат бэх чанар нь хатуу
шингэн тусгаарлагчийн диэлектриктэй харьцуулахад их биш байдаг.
h
U пр
h- зузаан
Хийд агуулагдаж буй нэмэх хасах ион электронууд халалтын үед эмх замбараагүй
дулааны хөдөлгөөнд орж молекулуудын цэнэгийн тэмдгээс хамаарч нэмэх хасах
тэмдэгийн дагуу молекулын хүчдэл ихэсдэг. Энэ үед хийд цэнэглэгдсэн жижиг хэсгүүд
энергитэй болдог шингэн, хий диэлектрикийн хувьд нэвт цохилтын дараа хүчдэл өгөхөө
болиход диэлектрикийн анхдагч шинж чанар нь бодисын атом молекулуудын
хөдөлгөөнөөр сэргээгддэг. Хэвийн нөхцөлд агаарт ион байдаг.
Гадны үйлчлэлийн улмаас агаарт тодорхой хэмжээний ионжих процесс явагдаж ионы
түрүүч нь алга болж дараагийнх нь шинээр үүсэж бий болдог.
 0-А нь нэгдүгээр мужыг Омын хуулийн муж
F
гэнэ.
 А-B нь хоѐрдугаар мужыг халалтын муж
гэнэ.
E
А  Гуравдугаар мужаас дээшихийг нэвт
цохилтын муж гэнэ.
D
А - дэмжлэггүй ниргэлэг
C
Б - бие даасан ниргэлэг
A
B Б
0
U kp U  KB 
Бие даасан ниргэлгийг дөрөв ангилна.
1. Уугих ниргэлэг
2. Очит ниргэлэг
3. Нуман ниргэлэг
4. Титэмт ниргэлэг
1. Уугих ниргэлэг нь нам даралтанд хоѐр электродын хооронд явагдаж буй ниргэлэг юм.
Энэ нь хэдхэн мА-аас хэтрэхгүй байдаг.
2. Очит ниргэлэг нь Харьцангуй өндөр даралтанд тэжээл үүсгэгчийн чадал
хязгаарлагдмал байхад явагддаг. Очит цахилт явагдахдаа үе үе тасалдсан нарийн
зурвас хэлбэрээр явагдана. Лабораторийн тоног төхөөрөмжөөр явагдах бүх
туршилтууд очит байдаг.

2. 3. Нуман ниргэлэг нь Тэжээл үүсгэгчийн чадал хангалттай байхад явагдана. Энэ нумыг
үүсгэж байгаа гүйдэл нь хэдэн зуун Ампер-аас хэдэн зуун кило Ампер байдаг. Нумыг
үүсгэж буй дулаан нь 4500-15000К хүрдэг.
4. Титэмт ниргэлэг нь Эрс тэс цахилгаан оронд үүсдэг. Муруйлтын радиус хамгийн бага
байгаа электродын гадаргуу дээр явагддаг.
Шингэний нэвт цохилт
Шингэн диэлектрикийн цахилгаан бат бөх сайн байдаг. Гэвч шингэн диэлектрикийн
цахилгаан бат бөх нь диэлектрик дэх хольцноос хамаардаг. Үүнд: ус хий жижиг механик
хольцууд байдаг. Шингэн диэлектрикээс хольцыг маш сайн цэвэрлэж өгөх хэрэгтэй.
Одоохондоо шингэн диэлектрикийг бүрэн цэвэрлэж чадах технологи гаргаагүй
байна.
Шингэн диэлектрик доторх усан дуслыг цэвэрлэх гол арга нь буцалгаж ууршуулдаг
бусад механик хольцоос шүүн цэвэрлэдэг. Бүрэн сайн цэвэрлэгдсэн шингэний бат бэх
хийн ионжилтын процесстэй ойролцоо байдаг. Шингэний бат бэх нь температураас
хамаардаг шингэний нэвт цохилтыг тайлбарладаг гурван онол байдаг.
1. Электроны онол
2. Хөөсний онол
3. Бохирдлогын онол
Электроны онол нь: хийн нэвт цохилтын зарим онолтой төсөөтэй байдаг. Гадны
хольц дээд зэргээр цэнэглэгдсэн шингэний хувьд электроны онолыг хэрэглэж болно.
Хүчтэй цахилгаан орны нөлөөгөөр катодын гадаргуугаас электрон сугаран гардаг. Сугаран
гарсан чөлөөт электронууд нь цахилгаан орны татах хүчний улмаас тодорхой замыг зохих
хурдтайгаар чөлөөтэй туулж атом молекулуудтай мөргөлдөн электронуудын чөлөөт
гүйдлийнхээ /үйлчлэлийнхээ/ үр дүнд олж авсан -ийн хэмжээнд шингэний атомыг
энергийн түвшинд хүрсэн тохиолдолд шингэний дотор мөргөлдөлтийн ионжилт болдог.
- чөлөөт электроний гүйх дундаж зам
- шингэний атом молекулын түвшин ионжилт
Энэ нөхцөлийг хангасан цахилгаан орны хүчлэгийн хэмжээ нь тухайн шингэний нэвт
цохих хүчлэг буюу шингэний даацыг заана. Цахилгаан орны хүчлэг энэ утгаас хэтрэхэд
шингэн доторх электроний хуйлрал үүсэж түүнд ионжилт үүснэ. Энэ нь цаашид хийн
цахилтын онолтой нэгэн адилаар гол цохилт буюу ниргэлгийн шатанд шилжинэ.
Шингэний доторх электронуудын чөлөөт замын урт нь хийн доторхоос олон дахин
бага байх учраас шингэний цахилгаан даац нь хийн тусгаарлагчаас их байдаг. Нэвт
цохилт нь электроний онолоор шингэн тусгаарлагчийн цахилгааны даацтай холбоотой
ихэнхи үзэгдлийг тайлбарлаж болох боловч зарим нэг хамаарлуудыг тайлбарлахад
тохироогүй асуудлууд гарч ирдэг. Тухайлбал шингэний даралтыг нэмэгдүүлэхэд шингэний
цахилгаан даац ихэсдэг нь туршилтаар батлагдсан байхад электроний онол энэ үзэгдлийг
тайлбарлаж чаддаггүй –Учир нь: Шингэний даралтыг ихэсгэхэд электроний чөлөөт замын
уртад онцгой өөрчлөлт орохгүй энэ нь электроний онолоор бол шингэний даралтыг
ихэсгэхэд түүний цахилгаан даац ихсэхгүй бараг тогтмол байна гэсэн үг гэтэл үүнийг
хөөсний онолоор хялбархан тайлбарладаг.
Хөөсний онол: Энэ онолоор шингэний дотор агуулагдаж буй болон ниргэлгийн
өмнөхөн үүссэн хийн бөмбөлөг хөөснүүд нь ниргэлэг болох гол шалтгаан болдог.
Шингэний доторх хийн хольц нь уусмалын ба хөөсний төлөв байдалд оршдог.
Хөөсний хэлбэрээр байгаа хийн хольц нь ниргэлэг болох онцгой аюултай нөхцөлийг
бүрдүүлдэг хийн хольцыг диэлектрик нэвтрэлт нь шингэний нэвтрэлтийнхээс ямагт бага
байх учраас хөөсөн доторх цахилгаан орны хүчилэг шингэн доторхоос хэд дахин их байна.
Хөөсөн доторх цахилгаан орны хүчилэг тодорхой хэмжээнд хүрэхэд түүний дотор
ионжилт үүсч бяцхан цахилалт бий болдог. Хүчлэгийн ямар утгаас эхлэн хөөсний дотор

3. ионжилт үүсэх нь хийн том жижиг температур, хийн даралт зэргээс хамаардаг. Ионжсон
хийн хөөснүүд нь тогтворгүй шинж чанартай байх ба цахилгаан орны чиглэлийн дагуу
улам уртсан шилждэг. Энэ нь шингэний дотор ниргэлэг болох гол шалтгаан нь болдог.
Ялангуяа электродуудын гадаргуугийн орчинд үүссэн хийн хольц нь ниргэлэг явагдах илүү
таатай орчинг бүрдүүлдэг.
Хийн хольцноос сайтар цэвэрлэгдсэн цэвэр шингэний хувьд ч гэсэн хөөсний онолыг
хэрэглэх боломжтой. Электродуудын гадаргуу нь цэвэр толигор бус барзгар байх бөгөөд
гадаргуу дээр өчүүхэн жижиг товгорууд зайлшгүй байдаг. Эдгээр товгорууд дээр
цахилгаан хүчилэг эрс ихсэж тэр хэсгийн гадаргуугаас электронууд олноор сугарч тэрхэн
хэсэгт чадлын их хэмжээний нягтралт үүснэ. Чадлын нягтын томъѐо нь:
- - товгор дээрх хүчилэг
- - товгор дээрх электроний гүйдлийн нягт
Шингэний доторх электроны гүйдэл нь дараах илэрхийллээр тодорхойлогдоно.
- шингэний шинж чанараас хамаарсан коэффицент
Нүүрс устөрөгчийг агуулсан шингэний хувьд байна.
Электроний гүйдлийн хэмжээ нь харьцангуй бага хэдхэн микро Ампераар
илэрхийлэгддэг боловч ниргэлэг болохын өмнөхөн катодын гадаргуу дээрх товрууны орой
дээр хүчилэг маш их болох учраас тэрхэн хэсгийн чадлын нягт нь / хэмжээнд
хүрдэг.
Энэхүү чадлын их хэмжээний нягтрал нь товгорын орой орчмын шингэнийг хэдхэн
микро секундын дотор ууршуулж хийн хөөсөн бөмбөлөг болгодог. Ийнхүү шингэний дотор
ялгарах энергийн
- -хүчдэлийн имьпулсийн хугацаа
Тодорхой нэг масстай тодорхой нэг хугацаатай шингэнийг температур хүртэл
халаахад шаардагдах дулааны -г доорх томъѐогоор тодорхойлно.
- шингэний дулаан шингээлт
- шингэний ууршуулах дулаан
- тухайн үеийн хамгийн их температур
– анхны температур
Үүнээс харахад даралт өсөхөд шингэний буцлах температур мөн адил өсөх учраас
шингэний цахилгаан даац нэмэгдэх нь уг илэрхийллээс харагдаж байна.