Bài giảng HIGH VOLTAGE - Chương 2 Phóng điện trong chất khí - Kỹ thuật điện cao áp

Bài giảng HIGH VOLTAGE - Chương 2 Phóng điện trong chất khí - Kỹ thuật điện cao áp

PHOÙNG ÑIEÄN PHOÙNG ÑIEÄN TRONG CHAÁT TRONG CHAÁT KHÍ KHÍ BÀI GIẢNG CHÖÔNG 02 I. PHÂN LOẠI ĐIỆ N TRƯ ỜN G Để phân loại điện trường, có thể dùng hệ số không đồng nhất k Hệ số nầy được đònh nghóa như sau tb E E k max = Trong đó: Trong đó: Nếu k=1 Nếu k=1 Trường Trường được được gọi là đồng gọi là đồng nhất nhất 2 minmax EE E tb + = Nếu k<2 Nếu k<2 Trường được gọi là Trường được gọi là gần đồng nhất, gần đồng nhất, Nếu k>4 Nếu k>4 Trường được gọi là Trường được gọi là không đồng nhất. không đồng nhất. Phân loại điện trường Phân loại điện trường cũng có cũng có thể dựa vào thể dựa vào hệ số ion hóa va hệ số ion hóa va chạm chạm . . α 3 α α max α 2 α 1 α Phân bố điện trường trong 3 trường hợp 1,2,3 theo thứ tự càng gần đồng nhất hơn. II. Phóng điện trong điện trường đồng nhất. Thông số có ý nghóa quan trọng đối với hiện tượng phóng điện là hệ số ion hóa va chạm α Hệ số nầy phụ thuộc vào áp suất và điện trường tác dụng lên chất khí. Trong điện trường đồng nhất thì: Hay: const s U xE == )( .)( constx = α KHẢO SÁT 2 TRƯỜNG HP: 1) TRƯỜNG HP ÁP SUẤT THẤP *mật độ phân tử khí bé *đoạn đường tự do trung bình sẽ lớn *các ion dương và photon có gia tốc lớn *gây bắn phá bề mặt âm cực *có thể giải thoát điện tử thứ cấp để hình thành thác điện tử mới. Khi thác điện tử đầu tiên di chuyễn đến điện cực đối diện thì số lượng điện tử có trong thác là s e α thì số lượng ion dương sinh ra tương ứng là 1 − s e α Số ion dương nầy sẽ bắn phá vào âm cực giải thoát số điện tử trên bề mặt âm cực là: )1( − s e α γ Số photon do bức xạ từ điện tử cũng tham gia vào quá trình bắn phá âm cực và giải thoát số điện tử tương ứng fe s η α Từ đó xác đònh Từ đó xác đònh điều kiện tự điều kiện tự duy trì duy trì phóng điện: phóng điện: 1)1( ≥+≈+− feefee ssss ηγηγ αααα 1)( ≥=+ dt ss efe γηγ αα Hay: Hay: Viết lại: Viết lại: Hay: Hay: dt s e γ α 1 ≥ . 1 ln consts dt =≥ γ α f dt ηγγ += Ở đây, Ở đây, Hệ số ion hoá bề mặt Hệ số ion hoá bề mặt đẳng trò: đẳng trò: [...]... các điện cực có kích thước sau đây: a) Mũi nhọn-mũi nhọn bản b) Mũi nhọn-cực Quá trình phóng điện xẩy ra theo các thứ tự sau đây: phóng điện vầng quang, phóng điện chọc thủng và phóng điện ngược 1) Phóng điện vầng quang Đây là một dạng phóng điện đặc biệt chỉ xẩy ra trong môi trường điện trường không đồng dòng nhất plasma chỉ tồn tại xung quanh điện cực có bán kính cong be Xuất hiện của phóng điện. .. nghóa thấp γ là bề mặt hệ số ion hoá *Ở áp suất cao γ quang 3) GIÁ TRỊ ĐIỆN ÁP PHÓNG ĐIỆN BÉ NHẤT Uo Gọi Uo điện áp bé nhất đặt vào hai đầu điện cực của khe hở khí nghóa là giá trò điện áp đủ để khởi đầu hiện tượng Khảo sát 2 trường hợp sau đây: a) Trường hợp u=Uo Như vậy, *điện tứ thứ cấp sinh ra chỉ khi thác điện tử thứ nhất đi hết chiều dài khoảng cách cực *thác điện tử mới sinh ra phải ở phía sau thác... đổi kích thước của điện cực nhưng đảm bảo tỉ số giữa chúng không thay đổi thì điện áp điện bé phóng điện nhất chỉ phụ thuộc vào tích số ps Nếu giữ nguyên khoảng cách cực và muốn nâng cao điện áp phóng điện thì cần phải tăng áp suất nhất trường không đồng Theo phân loại điện trường thì khi hệ số không đồng nhất k>4 thì trường giữa khoảng cách cực là không đồng nhất Trong thực tế, điện trường không đồng... phóng điện bé nhất của chất khí phụ thuộc vào tích số của áp suất và khoảng cách giữa các điện cực Nếu giữ nguyên khoảng cách cực và muốn nâng cao điện áp phóng điện thì cần phải tăng áp suất nhất trường gần đồng Theo phân loại điện trường thì khi hệ số không đồng nhất k Uo *Điện trường trường hợp u=Uo lớn hơn *Thác điện tử đầu tiên không cần đi hết khoảng cách cực *Ở một khoảng cách Xk . NHẤT Uo Gọi Uo điện áp bé nhất đặt vào hai đầu điện cực của khe hở khí nghóa là giá trò điện áp đủ để khởi đầu hiện tượng phóng điện Khảo sát 2 trường hợp sau đây: Khảo sát 2 trường hợp. vào áp suất và điện trường tác dụng lên chất khí. Trong điện trường đồng nhất thì: Hay: const s U xE == )( .)( constx = α KHẢO SÁT 2 TRƯỜNG HP: 1) TRƯỜNG HP ÁP SUẤT THẤP *mật độ phân tử khí. nhiên, hệ số trong hai trường hợp có ý nghóa vật lý khác nhau: *Ở áp suất thấp là hệ số ion hóa bề mặt *Ở áp suất cao là hệ số ion hoá quang γ γ γ 3) GIÁ TRỊ ĐIỆN ÁP PHÓNG ĐIỆN BÉ NHẤT