АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Закон Пашена

Читайте также:
  1. B) Наличное бытие закона
  2. II закон Кирхгофа
  3. II. Законодательные акты Украины
  4. II. Законодательство об охране труда
  5. II.3. Закон как категория публичного права
  6. III. Государственный надзор и контроль за соблюдением законодательства об охране труда
  7. IX. У припущенні про розподіл ознаки по закону Пуассона обчислити теоретичні частоти, перевірити погодженість теоретичних і фактичних частот на основі критерію Ястремського.
  8. IX.3.Закономерности развития науки.
  9. А 55. ЗАКОНОМІРНОСТІ ДІЇ КОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРІВ НА ЖИВІ ОРГАНІЗМИ
  10. А) Закон диалектического синтеза
  11. А) совокупность предусмотренных законодательством видов и ставок налога, принципов, форм и методов их установления.
  12. А. Законодательные (представительные) органы власти республик в составе Российской Федерации

Выполнение условия самостоятельности разряда (1.18) в одно­родном поле означает пробой всего промежутка, приняв = 0 и прирав­няв (1.18) единице, получим:

 

(1.19)

 

или

 

. (1.20)

 

Прологарифмируем (1.20) и преобразуем относительно :

 

. (1.21)

 

Экспериментально установлено:

 

, (1.22)

 

где

Р — давление газа;

E — напряженность электрического поля; - коэффициент, зависящий от состава газа.

 

,

 

где

r — радиус молекул;

k — постоянная Больцмана;

Т — температура в градусах Кельвина.

— коэффициент, зависящий от энергии ионизации газа,

,

 

где

— потенциал ионизации газа.

 

Приравняв выражения для (1.21) и (1.22), получим:

 

 

Подставив в (1.23) , имеем

 

 

или

 

 

Прологарифмируем (1.24), тогда:

 

Поскольку нас интересует напряжение, при котором произой­дет пробой, приравняем U = Uпp. Тогда из (1.25):

Из (1.26) видно, что при неизменной температуре разрядное напряжение в однородном поле является функцией произведения давле­ния P на расстояние между электродами S, т. е.

 

.

Эту закономерность впервые экспериментально обнаружил Пашен. И выражение (1.26) называется законом Пашена. Графически эта закономерность представлена на рис. 1.8.

Рис. 1.8. Графическое отображение закона Пашена для воздуха

 

Вид этой зависимости можно объяснить, исходя из физических представлений. При S=const увеличение давления больше значения, со­ответствующего минимуму, приводит к увеличению числа столкнове­ний электронов с нейтральными атомами и молекулами и, как следст­вие, к уменьшению его энергии накапливаемой на длине свободного пробега. Следовательно, для возникновения ударной ионизации необхо­димо увеличение напряжения U пp. С другой стороны, при давлениях меньших, чем соответствующее минимуму значения, увеличивается длина свободного пробега и накапливаемая электроном энергия, но уменьшается количество столкновений, что уменьшает вероятность ударной ионизации. Для ее увеличения необходимо, чтобы как можно большее число столкновений заканчивалось ионизацией. Для этого не­обходимо увеличивать энергию электрона на длине свободного пробега, т. е. увеличивать U пp.

Закон Пашена в виде формулы (1.26) справедлив при нормаль­ной температуре. Изменение температуры действует обратно измене­нию давления и должно учитываться при расчетах. В общем виде с уче­том изменения температуры закон Пашена запишется:

 

 

или

,

 

где

 

,

 

T — температура в градусах Кельвина.

Тогда ,

где

— пробивное напряжение, приведенное к действительным усло­виям измерения;

— пробивное напряжение, полученное при расчете по формуле Пашена.

Экспериментальная кривая Пашена отличается от расчетной как в области очень малых значений PS, так и в области очень больших. В области очень малых значений PS отличие объясняется приближени­ем к вакуумному пробою, при котором основную роль играют процессы на поверхности электродов, а не в объеме газа. При больших значениях PS отличие объясняется увеличением напряженности электрического поля на микровыступах электродов и увеличением вероятности возник­новения лавин, что снижает U пp.

На основании закона Пашена могут быть предложены способы повышения пробивного напряжения газов:

1) увеличение давления больше атмосферного;

2) уменьшение давления до значений меньших, чем давление
соответствующее минимуму, вплоть до вакуума.


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 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.006 сек.)