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

17523. Формування аналогового сигналу з заданими параметрами з допомогою широтно-імпульсного модулятора 416.35 KB
  Тема: Формування аналогового сигналу з заданими параметрами з допомогою широтноімпульсного модулятора. Мета: Ознайомлення з роботою широтноімпульсного модулятора. Завдання:Сформувати вихідний сигнал ШІМ з частотою та формою заданими згідно варіанту: Варіант:...
17524. Безопасность жизнедеятельности, конспект лекций 619 KB
  Конспект содержит основные сведения о взаимодействии человека и среды обитания, человека и технических систем, охране труда. Рассмотрены правовые, организационные вопросы безопасности жизнедеятельности. Дано представление о чрезвычайных ситуациях, мероприятиях и средствах защиты населения при ЧС.
17525. Реалізація аналого-цифрового перетворювача 537.99 KB
  Тема: Реалізація аналогоцифрового перетворювача. Мета: Ознайомлення з принципом роботи аналогоцифрових перетворювачів порозрядного зрівноваження. Завдання: Виміряти значення напруги на виході потенціометра з допомогою АЦП реалізованого на базі ЦАП згідно ва...
17526. Реалізація системи автоматичного регулювання 123.51 KB
  Тема: Реалізація системи автоматичного регулювання. Мета: Ознайомлення з роботою систем автоматичного регулювання зі зворотнім звязком. Завдання:Реалізувати систему регулювання вихідної напруги активного аналогового фільтра нижніх частот другого порядку з ча
17527. Робота з базами даних в Java з використанням OR/M Hibernate 76.5 KB
  Лабораторна робота №1 Тема: Робота з базами даних в Java з використанням OR/M Hibernate. Мета: Навчитись виконувати основні операції при роботі з базами даних в Java використовуючи OR/M Hibernate. Ознайомитись з середовищем програмування Eclipse. Хід роботи: Теоретичні відомості: O/RM ...
17528. Java Servlet та JSP 86 KB
  Лабораторна робота №2 Тема: Java Servlet та JSP. Мета: Навчитись створювати та виконувати Java Servlet та JSPсторінки всередині серверу Tomcat. Хід роботи: Теоретичні відомості: Сервлет Javaобєкт що працює всередині спеціальної програми сервлетконтейнера і застосовується
17529. Розробка Java-програм з Web-інтерфейсом, що працюють з базами даних, на основі фреймворка Spring та Java Persistence API (JPA) 305.5 KB
  Лабораторна робота №3 Тема: Розробка Javaпрограм з Webінтерфейсом що працюють з базами даних на основі фреймворка Spring та Java Persistence API JPA. Мета: Навчитись використовувати шаблон проектування MVC та фреймворк Spring при створенні Javaпрограм з Webінтерфейсом. Навчитись вико...
17530. Робота з базами даних в Java з використанням JDBC 51.5 KB
  Лабораторна робота №1 Тема: Робота з базами даних в Java з використанням JDBC. Мета: Навчитись виконувати основні операції при роботі з базами даних в Java використовуючи JDBC API. Теоретичні відомості Таблиці. В бібліотеці javax.swing є клас JTable який представляє таблицю. Для
17531. Робота зі збереженими процедурами баз даних 25 KB
  Лабораторна робота №3 Тема: Робота зі збереженими процедурами баз даних. Мета: Навчитись створювати та викликати збережені процедури. Завдання: Створити Firebirdбазу даних в якій є дві таблиці що знаходяться у відношенні одиндобагатьох masterdetail. Створити збережену...