ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.03.2019

Просмотров: 227

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Министерство науки и высшего образования Российской федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»




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:

  1. Степень неоднородности электрического поля между электродами характеризуется коэффициентом неоднородности .

  2. Процесс роста числа электронов, движущихся к аноду, получил название лавины электронов.

  3. Условие самостоятельности разряда в однородном поле можно записать

где S – расстояние между электродами; γ – коэффициент вторичной ионизации

  1. 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.

  1. 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.