Несамостоятельная проводимость воздуха. Экспериментальная установка. Решение уравнения для стационарных токов в двух предельных случаях. Развитие разряда в резко-неоднородных полях, страница 2

Под воздействием электрического поля в газе начинаются электрофизические процессы, которые могут привести к развитию электрического разряда. В общем случае электрический разряд - это процесс образования под действием приложенного поля такого состояния в ограниченной области газа, при котором в этой области в результате многих процессов, включая ионизацию молекул, резко возрастает количество заряженных частиц (электронов и ионов) и возникает область повышенной проводимости. Характер процессов, ведущих к разряду, их интенсивность, форма разряда зависят не только от напряжения U, приложенного к газовому промежутку, но - в первую очередь - от конфигурации электрического поля и распределения в нем напряженности поля.

           

Для исследования несамостоятельной проводимости газов используется установка изображенная на рис. Установка позволяет автоматически записать ВАХ для электродов цилиндр-цилиндр в диапазоне напряжений от несамостоятельного до самостоятельного разряда. Определить порог зажигания короны и переход к самостоятельному разряду. Изучить влияние ультрафиолетового излучения на вольтамперную характеристику газового разряда.

Экспериментальная установка:

Для исследования несамостоятельной проводимости газов в системе электродов цилиндр–цилиндр в НОЦ «Электрофизика» используется установка изображенная на рис.3.2. Даная установка позволяет:

·  автоматически записывать вольтамперную характеристику газа в диапазоне напряжений от нуля, когда наблюдается несамостоятельный разряд, до напряжений, при которых возникает самостоятельный разряд;

·  определять порог зажигания короны и переход к самостоятельному разряду;

·  изучать влияние ультрафиолетового излучения на вольтамперную характеристику газового разряда.

 

Рисунок 3.2. Схема экспериментальной установки. R=3.3 см, r=0.035 мм, l=13,5 см.

 

Вольтамперная характеристика газового разряда исследуется в интервале напряжений от 0 до 5  кВ. Для получения автоматической записи вольтамперной характеристики, напряжение, подаваемое на внутренний цилиндр–нить, модулировалось пилообразным сигналом с генератора сигналов специальной формы частотой этого с высоковольтного генератора подавалось линейно изменяющееся напряжение; модуляция высокого напряжения проводилась пилообразным сигналом частотой 0.005 Гц (рис.3.3). Характерное значение силы тока, протекающего через межэлектродный промежуток в моментпри зажиганияи короны, составляет величину порядка 0,.1÷0,.2  микАроампера.

 

Рисунок 3.3. Блок-схема экспериментальной установки.

 

Блок-схема установки:

 

На рис. приведена типоваяой вольтампернойая характеристикае газового разряда, получаемой в эксперименте (рис.3.4), на которой отмечены характерные участки (рис.3.1): OA -- линейный участок соответствует области применимости закона Ома; AB -- ток меняется с напряжением нелинейно; BC -- ток I достигает насыщения и остается постоянным на некотором участке; CD -– экспоненциальный роствозрастание ионизационного тока вследствие перехода от несамостоятельного разряда к самостоятельному.

Рисунок 3.4.

Рисунок. 3.4. 4. Вольтамперная характеристикаАХ газового разряда в системе электродов цилиндр-цилиндр.

Вольтамперная характеристика газового разряда в системе электродов цилиндр–цилиндр, получаемая при проведении эксперимента.