Во всех газах всегда имеется некоторое количество электрических заряженных частиц (электронов и ионов, а так же частицы твёрдых и жидких веществ, примеси), которые находятся в беспорядочном тепловом движении.
Образование электрически заряженных частиц вызывается его ионизацией внешними источниками энергии: термическое воздействие, космическими и солнечными лучами, радиоактивными излучениями Земли и др. Внешние источники энергии сообщают часть энергии атомам газа, при этом валентные электроны приобретают дополнительную энергию и отделяют от своих атомов, образуя положительные ионы. Образовавшиеся электроны могут длительно сохранять самостоятельное движение в газе или присоединяться к электрически нейтральным атомам и молекулам, образуя отрицательные ионы. Некоторые электроны и положительны ионы взаимодействуют друг с другом, образуя электрически нейтральные атомы и молекулы – рекомбинация.
Под действием электрического поля электроны и ионы перемещаются, создавая электрический ток. При повышении напряжения, приложенного к газу, увеличиваются электрические силы, действующие на электроны и ионы, при этом увеличивается скорость частиц, следовательно, ток газа возрастает.
Вольтамперная характеристика – это изменение тока от напряжения, приложенного к газу, выраженная графически в виде кривой.
1.
Uпр |
3 |
2 |
1 |
U |
I |
2. Ток не зависит от напряжения. Происходит накопление энергии заряженными частицами газа.
3. Область ударной ионизации, ток в газе интенсивно возрастает при малейшем повышении напряжения.
- |
- |
- |
+ |
Газообразные диэлектрики могут использоваться при напряжениях, меньших, чем напряжения, при которых возникает процесс ударной ионизации.
Пробой газообразных диэлектриков.
Р, d |
Uпр |
где А – постоянный коэффициент;
P – давление газа, Па;
d – толщина газа в месте пробоя, м.
С уменьшением давления и толщины газа пробивное напряжение уменьшается, но пройдя минимум, начинает снова возрастать. Область разряженного газа – резко уменьшается количество атомов и молекул, являющихся объектом ионизации, число носителей заряда. Область малых расстояний между электродами – сокращение длины пути и частицы не могут накапливать энергию для процесса ударной ионизации.
1. Пробой в однородном электрическом поле происходит сразу в виде искры, которая может переходить в электрическую дугу.
2. Пробой в неоднородном электрическом поле проходит ряд стадий:
2.1 Неполное электрическое разрушение газа у электрода-острия, т.к. у его поверхности наибольшая напряжённость электрического поля.
2.2 Коронирующий разряд у поверхности электрода с наименьшим радиусом (видимая электрическая корона светло-фиолетового свечения, сопровождаемая шипением и образование озона О3 и оксида азота NO, которые являются окислителями).
2.3 Коронирующий разряд переходит в искровой, т.е. полное электрическое разрушение газа.
После снятия напряжения пробитый промежуток восстанавливается.
ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ И ПРОБОЙ ЖИДКИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ
Дата: 2019-03-05, просмотров: 373.