Зависимость j от E в широком интервале

Рассмотрим зависимость плотности тока j газообразного диэлектрика от напряженности электрического поля в широком интервале E (рисунок 3.5). На участке ОАБ наблюдается несамостоятельная электропроводность, а на участке БВ – самостоятельная. В слабых электрических полях до значения E=E_н плотность тока линейно возрастает с увеличением напряженности поля. Следовательно здесь выполняется закон Ома. На участке ОА по мере роста напряженности поля плотность тока растет, так как увеличивается число ионов и электронов, участвующих в его образовании. Часть электронов уносится к электродам, часть рекомбинируется. По мере возрастания приложенного напряжения ионы уносятся к электродам сильнее, все меньше успевая рекомбинировать, и начиная с E E_н, рекомбинация становится практически равной нулю. С этого момента (участок АБ) все образующиеся под действием внешнего энергетического воздействия ионы и электроны будут разряжаться на электродах, обуславливая ток насыщения j_н, который при дальнейшем увеличении Е остается постоянным.

Самостоятельная электропроводность возникает в области сильных полей. Возрастание тока при E E_кр (участок БВ) обусловлено увеличением числа носителей заряда (электронов и ионов) в результате электронной ударной ионизации, и эмиссии электронов с катода. При E_пр возникает пробой, в этом состоянии газ утрачивает свои электроизоляционные свойства, так как между электродами образуется плазменный газоразрядный канал проводимости.

Таким образом, на основании представленной зависимости, мы сделали заключение о том, что электропроводность газов обуславливается наличием свободных зарядов, которые возникают в результате действия внешних ионизаторов.