пользователей: 21219
предметов: 10452
вопросов: 177398
Конспект-online
зарегистрируйся или войди через vk.com чтобы оставить конспект.
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Пробой газообразных диэлектриков. Закон Пашена.

Газообразные Д обладают высокими

электроизоляционными свойствами только при низких напряжениях. В

сильных электрических полях, когда начинается процесс ударной ионизации,

проводимость газов резко возрастает. Длительность пробоя в газе при

длине промежутка1см составляет10^-7– 10^-8с. Чем больше напряжение,

приложенное к газовому промежутку, тем быстрее развивается пробой

газообразного Д

Пробой газообразного Д развивается след образом. Под воздействием внеш

факторов(радиоактивность Земли, космические лучи) на поверхности катода

образуется небольшое количествоэлектронов(около10-20 в течение1с в1см^3).

Эти электроны явл. начальными зарядами приводящими к пробою газа

достаточно сильном поле.Эти первичные электроны, перемещаясь от катода

к аноду, производят ударную ионизацию, в рез-те чего возникает

перемещается к аноду первичная электронная лавина. На пути следования

лавины обр. канал, состоящий из электронов и пол. ионов.

В ряде случаев ускоренный полем электрон при столкновении с частицами

газа передает им свою энергию, однако ионизации не происходит.Энергия

затрачивается на перевод в возбужденное состояние электронов в атомах или

молекулах. В последующем электроны возвращаются в невозбужденное

состояние, а запасенная избыточная энергия излучается в виде кванта

света, фотона. Фотоны обр. и в результате рекомбинации электронов и ионов. В

резуль появл. вторичные электроны, образов. за счет фотоионизации, которые

свою очередь начинают процесс ударной ионизации и порождают новы

электроныне лавины, расположенные далеко впереди фронта первичной

лавины. На следующей стадии отдельные лавины нагоняют друг друга,

сливаются и обр. сплошной канал. Электроны быстрее перемещаются к аноду

поэтому канал в основном состоит из пол ионов и его наз стримером. Стример имеет форму острия, обращенного к катоду. Ударная ионизация электронами составляет основу пробоя газа, но электронная лавина сама по себе недостаточна для образования пробоя, так как не образует проводящего пути между электронами. Кроме ударной ионизации есть и другие явления, к-е оказывают значительн влияние на процесс формирования разряда.

Известно два механизма пробоя газа:

-лавинный

-лавинно-стриммерный

При лавинном механизме ударная ионизация электронами сопровождается

вторичными процессами в катоде, в результате которых восполняются заряды в

газовом промежутке. При пробое в этом случае требуется образование

серии лавин, причём каждая вновь образующаяся лавина должна содержать по сравнению с предыдущими большее число электронов, происходит

«раскачивание» электронных лавин. Лавинный пробой развивается длительно в

течении1 мкс и не характерен для импульсов напряжений. Пробой газа обуславливается явлением ударной и фотоннойионизации.

Рассм. явление пробоя газа в однородном поле. Однородное поле можно

получить между плоскими сферами большого диаметра при малом расстоянии

между ними. Пробой газа в однородном поле происходит мгновенно и для него

характерна зависимость Епр от плотности газа и расстояния между

электродами:

плотность газа прямо пропорциональна давлению и обратно пропорциональна

температуре. При малых h электрическая прочность резко возрастает. Это

объясняется трудностью формирования разряда при малом расстоянии

между электродами, т.е. общая длина свободного пробега электрона очень

мала. Пробой газа в неоднородном поле отличается от пробоя в однородном.

Неоднородное поле образуется между остриём и плоскостью, коаксиальными цилиндрами, между сферическими поверхностями, если расстояние между ними больше радиуса сферы, между проводами линий электропередач. Особенностью пробоя газа в неоднородном поле является возникновение частичного разряда в виде короны в местах, где напряжённость имеет повышенное значение. При возрастании напряжений корона переходит в искровой разряд или дугу.

Закон пашена!! устанавливает, что наименьшее напряжение зажигания газового разряда между двумя плоскими электродами есть величина постоянная (характерная для данного газа) при одинаковых значениях произведения pd, где р — давление газа, d — расстояние между электродами. Сформулирован нем. физиком Ф. Пашеном (F. Paschen) в 1889. П. з.— частный случай закона подобия газовых разрядов: явления в разряде протекают одинаково, если при увеличении или уменьшении давления газа во столько же раз уменьшить или, соответственно, увеличить размеры разрядного промежутка, сохраняя его форму геометрически подобной исходной. П. з. справедлив с тем большей точностью, чем меньше р и d. (см. ЗАЖИГАНИЯ ПОТЕНЦИАЛ).


18.01.2014; 13:18
хиты: 783
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2016. All Rights Reserved. помощь