ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.03.2019
Просмотров: 227
Скачиваний: 1
Министерство науки и высшего образования Российской федерации Федеральное
государственное автономное
образовательное учреждение «НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ |
Инженерная школа энергетики
Направление 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»
Отделение Электроэнергетики
Отчет по лабораторной работе №1
«Разряд в слабонеоднородном поле»
Выполнил:
Студенты группы 5А6А ______________ Абдуллаев Б.С.
(дата, подпись)
Проверил преподаватель: _____________ Старцева Е.В.
(дата, подпись)
Томск — 2019
Цель работы: Изучение влияния неоднородности электрического поля на разрядное напряжение между электродами в слабонеоднородном поле.
Краткие сведения
Рисунок 1 – Различные конфигурации электрического поля:
а – однородное; б – слабонеоднородное; в, г – резконеоднородное
Степень неоднородности электрического поля между электродами характеризуется коэффициентом неоднородности , который равен отношению максимальной напряженности к средней напряженности поля между электродами:
Средняя напряженность есть отношение напряжения U, приложенного к электродам, к расстоянию между электродами S:
Процесс роста числа электронов, движущихся к аноду, получил название лавины электронов. Интенсивность размножения электронов в лавине количественно характеризуется коэффициентом ударной ионизации , численно равным числу ионизаций, производимых электронами на пути в 1 см по направлению электрического поля.
Рисунок 2 – Схема экспериментальной установки:
АТ – автотрансформатор, Т – высоковольтный трансформатор, Rзащ – защитное сопротивление, V1 и V2 – выпрямители, С1 и С2 – фильтры, R1 и R2 – высоковольтный омический делитель, V – вольтметр, D1 и D2 – электроды.
Таблица 1 – Результаты измерений
S, см |
D = 10,5 см |
D = 5 см |
||||||||||||||
U, кВ |
, кВ |
, кВ/см |
, см |
, см |
, кВ/см |
|
||||||||||
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
|
|
|
|||||||||
1 |
26 |
28 |
28 |
27,33 |
27,33 |
1,1 |
1,2 |
1,15 |
23,77 |
1,15 |
||||||
2 |
48 |
50 |
48 |
48,67 |
24,34 |
2,2 |
2,1 |
2,15 |
22,64 |
1,08 |
||||||
3 |
72 |
74 |
74 |
73,33 |
24,44 |
3,6 |
3,5 |
3,55 |
20,66 |
1,18 |
||||||
4 |
96 |
96 |
96 |
96 |
24 |
5,9 |
6,1 |
6 |
16 |
1,5 |
Пример расчета:
Рисунок 3 – График зависимости U=f(S),U=f(S1)
При увеличении расстояния между шарами неоднородность поля возрастает и заметно влияет на величину разрядного напряжения.
Рисунок 4 – График зависимости =f(S1)
Вывод: В ходе работы, были получены значения разрядного напряжения и расстояния между электродами в слабо неоднородном поле, так же были вычислены напряженность и коэффициент неоднородности.
Ответы на контрольные вопросы:
-
Степень неоднородности электрического поля между электродами характеризуется коэффициентом неоднородности .
-
Процесс роста числа электронов, движущихся к аноду, получил название лавины электронов.
-
Условие самостоятельности разряда в однородном поле можно записать
где S – расстояние между электродами; γ – коэффициент вторичной ионизации
-
Коэффициент ударной ионизации α – коэффициент, характеризующий количественно интенсивность размножения электронов в лавине, численно равный числу ионизаций, производимых электронами на пути в 1 см по направлению электрического поля.
где Е – напряжённость электрического поля, – относительная плотность воздуха.
-
Промежуток между двумя шарами является типовым промежутком со слабонеоднородным полем, который получил широкое распространение в мировой практике как универсальный прибор для измерения амплитудных значений постоянного, переменного и импульсного напряжения. Электроды шар-шар позволяют одновременно исследовать квазиоднородное поле и слабонеоднородное поле.