বৈদ্যুতিক ব্যর্থতা
আন্তঃপরমাণু, আন্তঃআণবিক বা আন্তঃআণবিক বন্ধন ফেটে যাওয়ার কারণে ইলেক্ট্রন দ্বারা প্রভাব আয়নকরণের সময় ঘটে এমন একটি অস্তরক ভাঙ্গনের প্রক্রিয়াকে বৈদ্যুতিক ভাঙ্গন বলে। বৈদ্যুতিক ব্যর্থতার সময়কাল কয়েক ন্যানোসেকেন্ড থেকে দশ মাইক্রোসেকেন্ড পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়।
এর ঘটনার পরিস্থিতির উপর নির্ভর করে, বৈদ্যুতিক ক্ষতি ক্ষতিকারক বা উপকারী হতে পারে। একটি দরকারী বৈদ্যুতিক ব্রেকডাউনের একটি উদাহরণ হল একটি অভ্যন্তরীণ জ্বলন ইঞ্জিন সিলিন্ডারের কর্মক্ষেত্রে একটি স্পার্ক প্লাগের স্রাব। ক্ষতিকারক ব্যর্থতার একটি উদাহরণ হল একটি পাওয়ার লাইনে একটি অন্তরকের ব্যর্থতা।
বৈদ্যুতিক ভাঙ্গনের মুহুর্তে, যখন ক্রিটিক্যাল (ব্রেকডাউন ভোল্টেজের উপরে) একটি ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়, তখন একটি কঠিন, তরল বা বায়বীয় অস্তরক (বা সেমিকন্ডাক্টর) এর কারেন্ট তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়। এই ঘটনাটি অল্প সময়ের জন্য (ন্যানোসেকেন্ড) স্থায়ী হতে পারে বা দীর্ঘ সময়ের জন্য প্রতিষ্ঠিত হতে পারে, ঠিক যেমন আর্ক শুরু হয় এবং গ্যাসে জ্বলতে থাকে।
এই বা সেই ডাইইলেক্ট্রিকের বৈদ্যুতিক ভাঙ্গন শক্তি Epr (ডাইইলেকট্রিক শক্তি) অস্তরকটির অভ্যন্তরীণ কাঠামোর উপর নির্ভর করে এবং তা তাপমাত্রার থেকে, নমুনার আকারের বা প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের ফ্রিকোয়েন্সি থেকে প্রায় স্বাধীন নয়। সুতরাং, বাতাসের জন্য, স্বাভাবিক অবস্থায় অস্তরক শক্তি প্রায় 30 কেভি / মিমি, কঠিন অস্তরকগুলির জন্য এই পরামিতিটি 100 থেকে 1000 কেভি / মিমি পর্যন্ত, যখন তরলের জন্য এটি প্রায় 100 কেভি / মিমি হবে।
কাঠামোগত উপাদানগুলি (অণু, আয়ন, ম্যাক্রোমোলিকিউলস ইত্যাদি) যত ঘন হবে, বিবেচিত অস্তরক শক্তির ভাঙ্গন শক্তি তত কম হবে, যেহেতু ইলেকট্রনের গড় মুক্ত পথ বড় হয়ে যায়, অর্থাৎ, ইলেকট্রনগুলি আয়নিত করার জন্য যথেষ্ট শক্তি অর্জন করে। প্রয়োগ করা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কম তীব্রতা সহ পরমাণু বা অণু।
একটি কঠিন অস্তরক এর অভ্যন্তরীণ কাঠামোর অসামঞ্জস্যতার সাথে সম্পর্কিত অস্তরক-এ গঠিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের অসামঞ্জস্যতা দৃঢ়ভাবে প্রভাবিত করে যেমন একটি অস্তরক শক্তি অস্তরক… যদি একটি ডাইইলেক্ট্রিক যার গঠন অসংলগ্ন তাকে সমান শক্তির একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে প্রবর্তন করা হয়, তাহলে অস্তরকটির ভিতরের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি অসঙ্গতিহীন হবে।
মাইক্রোক্র্যাকস, ছিদ্র, বাহ্যিক অন্তর্ভুক্তি যেগুলির ব্রেকডাউন শক্তির মান ডাইইলেক্ট্রিকের চেয়েও ছোট, তা ডাইইলেক্ট্রিকের ভিতরে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তির প্যাটার্নে অসামঞ্জস্যতা তৈরি করবে, যার অর্থ ডাইইলেক্ট্রিকের অভ্যন্তরে স্থানীয় অঞ্চলগুলি উচ্চতর শক্তি পাবে। এবং ভাঙ্গনগুলি এর চেয়ে কম ভোল্টেজে ঘটতে পারে। একটি পুরোপুরি সমজাতীয় অস্তরক থেকে আশা করা হবে।
পিচবোর্ড, কাগজ বা বার্নিশ কাপড়ের মতো ছিদ্রযুক্ত ডাইলেক্ট্রিকের প্রতিনিধি, বিশেষ করে ভাঙ্গন ভোল্টেজের কম সূচক দ্বারা আলাদা করা হয়, যেহেতু তাদের আয়তনে গঠিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি তীব্রভাবে একজাতীয় নয়, যার অর্থ স্থানীয় এলাকায় তীব্রতা বেশি হবে - উচ্চ এবং ভাঙ্গন একটি কম ভোল্টেজ এ ঘটবে. কোনো না কোনোভাবে, কঠিন কণাতে, বৈদ্যুতিক ভাঙ্গন তিনটি প্রক্রিয়া দ্বারা এগিয়ে যেতে পারে, যা আমরা নীচে আলোচনা করব।
একটি কঠিন পদার্থের বৈদ্যুতিক ভাঙ্গনের প্রথম প্রক্রিয়া হল একই অভ্যন্তরীণ ভাঙ্গন, যা গড় মুক্ত শক্তি পথ বরাবর একটি চার্জ ক্যারিয়ারের অধিগ্রহণের সাথে যুক্ত, যা গ্যাসের অণু বা ক্রিস্টাল জালিকে আয়নিত করার জন্য যথেষ্ট, যা চার্জ বাহকের ঘনত্ব বাড়ায়। এখানে চার্জের বিনামূল্যে বাহক একটি তুষারপাত হিসাবে ফর্ম, তাই বর্তমান বৃদ্ধি.
এই প্রক্রিয়া অনুযায়ী একটি অস্তরক মধ্যে ঘটমান ভাঙ্গন বাল্ক বা পৃষ্ঠ হতে পারে. সেমিকন্ডাক্টরগুলির জন্য, পৃষ্ঠের ভাঙ্গন তথাকথিত ফিলামেন্টারি প্রভাবের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে।
যখন একটি সেমিকন্ডাক্টর বা ডাইইলেকট্রিকের স্ফটিক জালি উত্তপ্ত হয়, তখন বৈদ্যুতিক ভাঙ্গনের দ্বিতীয় প্রক্রিয়া, তাপীয় ভাঙ্গন ঘটতে পারে। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে ফ্রি চার্জ বাহকগুলি জালির পরমাণুগুলিকে আয়নিত করা সহজ হয়; তাই ব্রেকডাউন ভোল্টেজ কমে যায়। এবং এটি অত গুরুত্বপূর্ণ নয় যে উত্তাপটি ডাইইলেকট্রিকের উপর একটি বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়া থেকে বা কেবল বাইরে থেকে তাপ স্থানান্তর থেকে ঘটেছে কিনা।
একটি কঠিন পদার্থের বৈদ্যুতিক ভাঙ্গনের তৃতীয় প্রক্রিয়াটি হল স্রাব ভাঙ্গন, যা একটি ছিদ্রযুক্ত পদার্থে শোষিত গ্যাসগুলির আয়নকরণের কারণে ঘটে। যেমন একটি উপাদান একটি উদাহরণ মাইকা হয়. পদার্থের ছিদ্রগুলিতে আটকে থাকা গ্যাসগুলি প্রথমে আয়নিত হয়, গ্যাস লিক হয়, যা তারপরে ভিত্তি পদার্থের ছিদ্রগুলির পৃষ্ঠের ধ্বংসের দিকে নিয়ে যায়।