АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Барьеры в резко неоднородном поле

Читайте также:
  1. II. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ В ОРГАНИЗМЕ. БИОЛОГИЧЕСКИЕ БАРЬЕРЫ. ДЕПОНИРОВАНИЕ
  2. Алекс резко передумал подходить, но, будто не заметив их, направился к плакату, который висел на стене у гардероба.
  3. Барьеры
  4. БАРЬЕРЫ
  5. БАРЬЕРЫ В КОНФЛИКТЕ
  6. Барьеры общения
  7. Вихревое электрическое поле. Циркуляция вектора напряженности электрического поля
  8. Внутренние и внешние барьеры
  9. Вопрос№12 Вехривое поле. Электрическое явление самоиндукции
  10. Вопрос№6 Магнитное поле. Линии магнитной индукции
  11. Геометрические преобразования точек и отрезков. Однородные координаты

 

Барьером называется тонкая пластинка из изолирующего мате­риала, обычно имеющая плоскую или цилиндрическую форму, кото­рая устанавливается в газовом про­межутке или промежутке, заполнен­ном маслом, для увеличения его электрической прочности. В газовом промежутке, который мы сейчас рассматриваем, электрическая проч­ность самого барьера не играет су­щественной роли; в качестве барь­ера, например, с успехом может ис­пользоваться тонкий лист плотной бумаги, собственная электрическая прочность которого ничтожна. Зна­чительное влияние, которое оказы­вают барьеры в газовой среде на разрядное напряжение, связано с изменением пространственного объемного заряда, созданного в про­цессе развития ионизации.

Рассмотрим в качестве примера промежуток стержень — плоскость, в котором установлен плоский барь­ер, как показано на рис.9, а. При положительной полярности стержня образующиеся вблизи него положи­тельные ионы при отсутствии барь­ера формируют концентрированный объемный положительный заряд, напряженность поля на границе ко­торого сильно возрастает (рис.9}. Наличие области усиленного поля является основной причиной рас­пространения ионизации вглубь промежутка и завершения его полного пробоя.

При установке барьера положи­тельные ионы задерживаются барь­ером и растекаются по его поверх­ности, причем распределение поло­жительных зарядов на барьере ока­зывается тем более равномерным, чём дальше от стержня он установ­лен. Напряженность поля во внеш

Рис. 9 Распределение напряженности поля в промежутке положительный

стержень — плоскость при наличии барьера.

 

нем пространстве (справа от объ­емного заряда) по-прежнему уве­личивается, но теперь это повыше­ние напряженности распределяется более или менее равномерно на весь промежуток между барьером и плоскостью и сильного повышения напряженности на поверхности барьера не происходит (рис.9, б). Поэтому при положительной полярности стержня барьер, установленный вблизи от стержня (не в непосредственной близости от него), приводит к значительному увеличению разрядного напряжения.

Иначе обстоит дело при отрицательной полярности стержня. Элек­троны, двигающиеся от стержня, по­падая на барьер, теряют свою ско­рость и большинство из них вместе с атомами кислорода образуют от­рицательные ионы, распределяющиеся по поверхности барьера. Та­ким образом, барьер способствует созданию концентрированного отри­цательного объемного заряда, кото­рый при отсутствии барьера имел меньшую величину (часть электро­нов доходила до плоскости) и был сильно рассеян в пространстве (рис. 5). Поэтому, если без барь­ера основную роль играл положи­тельный объемный заряд, умень­шавший напряженность поля во внешнем пространстве (рис. 5, в), то при наличии барьера значитель­ную роль начинает играть отрица­тельный заряд, сконцентрированный на барьере, который увеличивает напряженность поля во внешнем пространстве. Поэтому следует ожи­дать, что при отрицательной поляр­ности стержня установленный в средней части промежутка барьер будет уменьшать разрядное напря­жение.



При расположении барьера в не­посредственной близости от положительного стержня его роль уменьшается, так как распределение объ­емных зарядов на барьере делает­ся резко неравномерным, напряженность поля на поверхности барьера оказывается достаточно большой для возникновения ионизации по другую сторону барьера. Образо­ванные там положительные ионы барьером не задерживаются и способствуют развитию разряда в глубь промежутка. Барьер, расположенный в непосредственной бли­зости от отрицательного стержня, т. е. в области очень сильного поля, уже не способен задерживать элек­троны, которые летят с большой скоростью и проходят сквозь барь­ер, поэтому значительного отрица­тельного объемного заряда на по­верхности барьера не создается. По­ложительные ионы, образованные ионизацией по другую сторону барьера, заряжают его положитель­но и приводят к еще более сильно­му уменьшению поля во внешнем пространстве. Поэтому при располо­жении барьера в непосредственной близости, от отрицательного стерж­ня, разрядное напряжение может несколько возрасти.

Таким образом, установка барьера у стержня на расстоянии поряд­ка

‡агрузка...

(0,25—0,3) длины промежутка может очень сильно (более чем в 2 раза) увеличить разрядное напря­жение при положительной поляр­ности стержня, и поэтому газовый промежуток с барьером явля­ется простейшим примером изо­ляционной конструкции, в которой применена удачная комбинация двух диэлектриков - твердого и газообразного. С подобными комбина­циями мы будем неоднократно встречаться в дальнейшем при рас­смотрении конкретных изоляцион­ных устройств, применяемых в элек­трических аппаратах и машинах. Требования к каждому диэлектрику, входящему в состав комбинированной изоляции, вытекают из его назначения. Барьер в газовой среде предназначен задерживать ионы, поэтому, как отмечалось выше, его собственная электрическая прочность не имеет существенного значения. Однако он не должен быть пористым и появление в барьере даже мельчайших отверстий (на­пример, в результате пробоя про­межутка) может полностью унич­тожить его положительное действие. При переменном напряжении пробой происходит во время полу­периода той полярности, при кото­рой разрядное напряжение меньше. Поэтому при промышленной частоте влияние барьеров такое же, как и при постоянном напряжении поло­жительной полярности.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)