Несамостоятельная проводимость воздуха. Экспериментальная установка. Решение уравнения для стационарных токов в двух предельных случаях. Развитие разряда в резко-неоднородных полях, страница 7

Искровой разряд представляет собой типичный пробой газа и происходит при нормальном или повышенном давлении, когда мощность источника напряжения недостаточна для поддержа­ния стационарного тока дуги в газе. Такой разряд имеет вид прерывистых ярких извилистых линий. Искровой разряд сопро­вождается выделением большого количества тепла, ярким све­чением и треском. Все эти явления вызываются электронными и ионными лавинами, возникающими в каналах, где давление увеличивается до сотен атмосфер, а температура достигает 10⁵ °С. Частным случаем искрового разряда является молнияПиком были получены формулы для расчёта напряжённости электрического поля E0 у коронирующего электрода и напряжения на межэлектродном промежутке U0 в момент зажигания коронного разряда в системе коаксиальных цилиндров в системе коаксиальных цилиндров.

, где r0 – радиус внутреннего цилиндра, P – давление,  для атмосферного давления δ=1.

, где R – радиус внешнего цилиндра.

Развитие разряда в резко-неоднородных полях

Резко-неоднородное поле характерно для промежутков, создаваемых электродами типа игла-плоскость, провод-плоскость, а также стержень-плоскость или шар-плоскость при малом радиусе закругления шара и большом расстоянии между электродами. Особенностью резко-неоднородных полей являются высокие напряженности поля у электрода с малым радиусом закругления даже при сравнительно небольшом напряжении на промежутке. Это означает, что в этой области могут идти процессы ударной ионизации, возникатьют лавины электронов, и выполняться условие самостоятельности разряда выполняется, когда зона ионизации охватывает только малую часть промежутка. Соответствующее значение напряжения (U₀) носит название начального напряжения зажигания разряда.

При высоких значениях приложенного напряжения разряд около электрода с малым радиусом кривизны проходит несколько стадий. Сначала возникают лавины, которые в зависимости от направления поля, т.е. в зависимости от полярности подаваемого на электрод напряжения, развиваются к электроду или от него. В результате разделения зарядов в лавинах, около электрода образуется избыточный объемный заряд одного знака с электродом (рис.3.10, b), который создает собственное поле (рис.), снижающее поле у электрода (эффект экранирования) и значительно усиливающий поле в промежутке перед зарядом.

Рисунок 3.10. a - искажения внешнего электрического поля объёмным зарядом лавин при отрицательном напряжении на стержне в системе электродов стержень-плоскость. —— напряжённость неискажённого поля Е1, -- суммарная напряжённость электрического поля в зависимости от расстояния от стержня. b - объёмный заряд у стержня.

При высоких значениях приложенного напряжения разряд в промежутке около электрода с малым радиусом кривизны проходит несколько стадий. Сначала возникают лавины, которые в зависимости от направления поля (в зависимости от полярности электрода) развиваются к электроду или от него. В результате разделения зарядов в лавинах, около электрода образуется избыточный объемный заряд одного знака с электродом (рис. справа), который создает собственное поле (рис.), снижающее поле у электрода (эффект экранирования) и значительно усиливающий поле в промежутке перед зарядом.