39115

ИССЛЕДОВАНИЕ КОРОННОГО РАЗРЯДА

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Если к двум электродам между которыми находится газовый промежуток приложить электрическое поле то при определенной разности потенциалов между электродами которую назовем критической и обозначим через U0 возникает коронный разряд. При прочих равных условиях вероятность появления свечения вокруг электрода а следовательно короны тем больше чем меньше радиус кривизны электродов. Свечение возникающее при коронном разряде около электрода связано с элементарными процессами происходящими на границе электрод воздух или в объеме...

Русский

2013-10-01

305.5 KB

6 чел.

Государственный комитет РФ по высшему образованию

Санкт-петербургский Государственный Электротехнический Университет  “Лэти”

ИССЛЕДОВАНИЕ КОРОННОГО РАЗРЯДА

Отчет по лабораторной работе №6

Студент группы 2211  Захаров Д.В.

Санкт-Петербург

2004 год


Целью работы:
является ознакомление с основными свойствами коронного разряда и исследование работы стабилитронов на их основе.

Схема лабораторной установки

Общие сведенья: коронный разряд является самостоятельным разрядом в сравнительно плотном газе. Если к двум электродам, между которыми находится газовый промежуток, приложить электрическое поле, то при определенной разности потенциалов между электродами, которую назовем критической и обозначим через U0, возникает коронный разряд. Его появление существенным образом зависит от конфигурации электродов. Легче всего коронный разряд возникает между остриями, тонкими проволочками, шарами малого диаметра и т. п. Внешне коронный разряд проявляется в том, что в небольшом объеме газа (воздуха) около одного или обоих электродов возникает слабое свечение (в воздухе – сине-зеленого цвета). При прочих равных условиях вероятность появления свечения вокруг электрода, а, следовательно, короны, тем больше, чем меньше радиус кривизны электродов. Электрод, вокруг которого наблюдается свечение, называют коронирующим электродом. Свечение, возникающее при коронном разряде около электрода, связано с элементарными процессами, происходящими на границе электрод - воздух или в объеме воздуха вблизи электрода. В результате элементарных процессов в небольшом объеме воздуха вблизи электрода протекают ионизация, возбуждение, диссоциация молекул азота и кислорода. Естественно, что в этом объеме воздуха должны развиваться и обратные процессы: рекомбинация ионов и электронов, образование отрицательных ионов, переход возбужденных молекул (атомов) из возбужденных состояний в нормальные с излучением квантов света и так далее.  По своему спектральному составу свечение, наблюдаемое при коронном разряде в воздухе, состоит преимущественно из молекулярных полос испускания, принадлежащих второй положительной системе полос молекулярного азота и первой отрицательной системе полос ионизованного молекулярного кислорода, благодаря чему свечение концентрируется в сине-зеленой и ультрафиолетовой областях спектра.

Если коронирующий электрод присоединить к положительному полюсу источника питания, то коронный разряд называется положительной короной. При присоединении коронирующего электрода к отрицательному полюсу - отрицательной короной. Практически различия между спектральным составом свечения, возникающего при положительной и отрицательной короне, не существует, хотя есть некоторая разница в самом характере свечения. В случае положительной короны свечение вокруг коронирующего электрода распределяется равномернее, чем при отрицательной короне. В последнем случае свечение сосредоточено у отдельных точек коронирующего электрода. Кроме того, критические потенциалы коронного разряда и искрового пробоя Uп неодинаковы.

Возникновение коронного разряда объясняется, появлением вблизи коронирующего электрода резкой неоднородности электрического поля, значительно превосходящей напряженность электрического поля на других участках воздушного промежутка между электродами. Для возникновения коронного разряда напряженность поля у электрода должна превосходить электрическую прочность воздуха. В результате большой напряженности электрического поля слой воздуха вблизи коронирующего электрода, будет пробит и станет проводящим. При этом около электрода возникает корона. Радиус проводящего слоя возрастает до тех пор, пока на его границе напряженность электрического поля не станет равной электрической прочности воздуха. Таким образом, при коронном разряде пробой газа распространяется не на весь воздушный междуэлектродный промежуток. Если приложенную к электродам разность потенциалов увеличивать сверх критического потенциала U0, то с повышением U - сила разрядного тока быстро увеличивается, а толщина коронирующего слоя около электрода возрастает. Когда разность потенциалов между электродами достигает нового значения Uп, наступает искровой пробой всего газового промежутка.

Обработка результатов

Отрицательная корона

S 3.1

I мкA

1

5

10

15

20

30

45

U кB

3,9

4,5

5

5,5

6

6,3

7

S 3.2

I мкA

1

5

10

15

20

25

29

U кB

4,5

5

5,5

6

6,4

6,8

7

S 3.3

I мкA

1

5

10

15

18

U кB

4,5

5,5

6,3

6,8

7

S 3.4

I мкA

1

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

80

112

U кB

4

4,3

4,5

4,6

4,75

5

5,2

5,4

5,4

5,5

5,6

6,2

7

S 3.5

I мкA

1

5

10

15

20

30

35

45

60

U кB

4,5

4,7

5

5,4

5,6

6

6,3

6,5

7

Положительная корона

S 3.1

I мкA

0,1

5

9

U кB

4,5

6,3

7

S 3.2

I мкA

3

5

6

U кB

5,1

6,6

7

S 3.3

I мкA

2

4

U кB

5,6

7

S 3.4

I мкA

1

5

12

17

27

U кB

4,8

4,9

5

5,4

7

S 3.5

I мкA

1

6

10

15

25

27

U кB

5

5,2

5,5

5,7

6,3

7,8


Расчет значений коэффициента  А

Осуществляется по формуле ,  константа А рассчитывается для каждого значения h (расстояние от иголки до электрода). U0 напряжение возникновения короны.

 

Отрицательная корона

k-=1.6*10-4 м2 /В сек

S 3.1 (H1=5.5 мм, U0 =3,9 кВ)

A= 1,2*108

S 3.2 (H1=6.5 мм, U0 =4,5 кВ)

A= 1,25*108

S 3.3  (H1=8 мм, U0 =4.5 кВ)

A= 5,6*108

S 3.4 (H1=6.5 мм, U0 =4 кВ)

A= 3,125*108

S 3.5  (H1=6.5 мм, U0 =4,5 кВ)

A= 2,26*108

Положительная корона

k+= 1.8 1О-4 м2 /В сек

S 3.1 (H1=5.5 мм, U0 =3,9 кВ)

A= 2,65*109

S 3.2 (H1=6.5 мм, U0 =4,5 кВ)

A=  2,65*109

S 3.3  (H1=8 мм, U0 =4.5 кВ)

A= 2,26*109

S 3.4 (H1=6.5 мм, U0 =4 кВ)

A= 4,06*108

S 3.5  (H1=6.5 мм, U0 =4,5 кВ)

A= 1,9*108

Вывод: при проведении работы было иисследовано возникновение коронного разряда в газах. В результате, из полученных вольт-амперных характеристик следует, что ток возникающий при отрицательной короне тем выше, чем ближе игла в анодной пластине (при том же значении напряжения); и тем выше, чем больше плотность иголок на единицу площади.

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

16920. Формирование сложных запросов в Windows, Access 86 KB
  Лабораторная работа № 2425 Формирование сложных запросов Оборудование: ПЭВМ Программное обеспечение: Windows Access Цель работы: приобретение и закрепление практических навыков работы в Access Задание 1. Формирование сложных запросов Создайте следующие зап
16921. Программируемый контроллер прямого доступа к памяти КР580ВТ57 2.84 MB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5 Программируемый контроллер прямого доступа к памяти КР580ВТ57 Методические указания Цель работы: Знать функциональные возможности программируемого контроллера прямого доступа к памяти КР580ВТ57 логику его работы и способы подключения ег...
16923. ТРИ СТАТЬИ ПО ТЕОРИИ СЕКСУАЛЬНОСТИ 813 KB
  ТРИ СТАТЬИ ПО ТЕОРИИ СЕКСУАЛЬНОСТИ Издательство Алетейя г. СПб 1998 г. ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА К 3му ИЗДАНИЮ Наблюдая в течение десятилетия за тем как была встречена эта книга и какое впечатление она произвела я хотел бы предпослать третьему изданию несколько за...
16924. Экспрессия генов 3.88 MB
  Экспрессия генов. М.: Наука 2000. 000 с. ил. ISBN 5020018902 В монографии рассмотрены современные представления о строении и механизмах функционирования генов прокариот и эукариот а также основные методы их исследования. Книга состоит из двух частей. В первой части обс
16925. ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЦА И СОСУДОВ 797.5 KB
  Работа сердца как насоса, его гемодинам ическая производительность, является одним из решающих факторов, определяющих интенсивность кровотока и, соответственно, уровень снабжения органов и тканей кислородом и питательными веществами. При повышении активности организма, например, при совершении им определенной физической работы
16926. БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ. ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ НЕРВА 64.5 KB
  Тема. БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ. ПОТЕНЦИАЛ ДЕЙСТВИЯ НЕРВА. Вопросы теоретической подготовки: Строение нерва и нервных волокон. Потенциал действия. Динамика изменения ионной проницаемости. Критический уровень деполяризации. Причины абсолютной и относи...
16927. Гуморальная регуляция сердечной деятельности 57.5 KB
  Тема: ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. Под гуморальной регуляцией сердца понимают изменение его работы под влиянием кардиоактивных гормонов вырабатываемых железами внутренней секреции и поступающих в сердце с током крови гормональная регуляция или ...
16928. ДЕЙСТВИЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА НА НЕРВ 134.5 KB
  ТЕМА ДЕЙСТВИЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА НА НЕРВ Вопросы теоретической подготовки: Физический электротон и кабельные свойства нервных волокон. Критический уровень деполяризации и его изменения. Изменение физиологических параметров мембраны при деполяризации