高电压工程基础课后习题

1、第二章习题2.1氮气的电离能为 内？解：1eV 1.602h 叫h 6.63 1080nm15.5eV,求能引起光电离的光子的最大波长是多少？是否在可见光范围-19-_1910CV=1.60210JhcWi34JS,C=3108m/sW（15.51.6021019J带入，得至U：所以能够引起光电离的光子的最大波长是80nm,不在可见光范围内，而大概在紫外线范围内。紫外线的波长范围是（10-400nm）2.2 一紫外灯的主要谱线的波长是253.7nm,用以照射铜电极时，问会不会引起电极表面电子发射？解：1eV1.60210-19CV=1.60210-19JC34310819hh-6.631034

2、97.810J253.7101919we3.91.60210196.2510J；hWe所以会引起电极表面电子发射。2.3 SF6气体的电离能为15.6eV,问要引起碰撞电离时电子的速度至少应为多大（电子质量me=0.9110-30kg,1eV=1.610-19J）?19斛：mvWi20.50.911030v215.61.61019v25.4861012v2.34106m/s2.4 用放射性同位素照射一均匀场间隙，使间隙每秒钟在每一立方厘米中产生107对正负带电质点。若两电极之间的距离d=5cm,问图23中饱和电流密度等于多少？Q=nqsl=0.5*107*1.602*10-19*5*Stj=Q

3、/St=0.5*107*1.602*10-19*5=4.005*10-12A/cm22.5 取x=2,e0.135取 x=1010,e_ 54.54 102.6 一个1cm长的均匀间隙中，电子碰撞电离系数a=11cm1o若有一个初始电子从阴极出发，求到达阳极的电子崩中的电子数。解：n=e112.7 同轴圆柱电极间电场为不均匀电场，内电极表面电力线最密，场强最大；离内电极越远场强越小；外电极内表面场强最小。距离圆柱轴线距离x处的电场强度为:0rA20rxl式中：Q-在长度为l的电极上的电荷A-半径x、长度为l的圆柱等位面面积由于内外电极间的电压为：RQRUExdxlnr20rlr所以长度为l的电

4、极间的电容为：-QRCQ20rl/lnUr将式2带入式1RExU/(xln)r最大场强出现在内圆柱表面,值为:EmaxErU/(rlnR)平均场强:fEmaxEavEavURrT-Rrlnrdr/ln(-r离球心距离为x处的电场强度为:QEx/Q2(1)404内外电极间的电压为MRQ(Rr)U=Exdx-r4orRr所以极间电容为：cQU将2带入1ExRr(Rr)x2最大场强出现在内球表面，其值为:EmaxEr平均场强：Eav2.8电场利用系数-U(Rr)rU/(Rr)1/f二匚EmaxRrd2.9标准大气条件下,Ec30(1+03).r电晕起始场强:当r=1cm时，当r=1mm时,2.10解

5、：带入得Ec=39kv/cm带入得Ec=58.46kv/cmEcUcP2.9PT一97一2.9970.9442732530mlm2(137.64kv/cmEcrln2h89.1kvr第三章Ub3.1Eb24.22d6.08、d24.226.08,3.2距离圆柱轴线距离x处的电场强度为：QQEx0rA20rXl式中：Q-在长度为l的电极上的电荷A-半径X、长度为l的圆柱等位面面积-lnR rl r由于内外电极间的电压为：RUExdxr2所以长度为l的电极间的电容为：CQ20rl/ln-Ur将式2带入式1RExU/(xln)r最大场强出现在内圆柱表面，值为：EmaxErU/(rlnR)(3)r当附

6、常数，且外施电压U不变，改变r,Er将有一个极小值Er,min,由式3找出分母出现最大值的条件，解得：r=R/e3.3离球心距离为x处的电场强度为:QEx/Q2(1)40P内外电极间的电压为MRQ(Rr)U=Exdx-r40rRr所以极间电容为：cQU将2带入1ExRr(Rr)x2U最大场强出现在内球表面，其值为:EmaxEr平均场强：Eav电场利用系数-U(Rr)rU/(Rr)1/f3匚EmaxR3.4据图3-7,或根据棒板间隙击穿场强3.35KV/cm,计算得到750kv放电距离为223.88cm取安全系数1.8,贝Ud=1.8*223.88=402.984cm3.5棒板间隙的最小击穿电压：U min3.41 8/d 18/83.41.7MV输电线路对杆塔的最小击穿电压:3.63.7UUaP.273 t0Po 273 t1.1KU min 1.35 1.7