高电压习题第1章参考答案

第一章参考1.空气主要由氮和氧组成，其中氧分子的电离势较低，为12.5伏(1)如果电子碰撞电离它们，找到电子的最小速度；(2)如果光子碰撞电离它，并找到光子的最大波长，它是哪种光线？(3)如果热电离是由气体分子自身的平均动能产生的，找到气体的最低温度。答：电子质量；每个电子伏特是1.60210-19焦耳；氧分子的电离能。(1)电子的动能，因此产生碰撞电离，电子的最小速度是：(2)光子的最大波长对应于光子的最小频率，从电离条件获得的最大波长为：从图2-1-1可以看出，它属于紫外线范围。(3)从气体的平均动能、气体的温度和氧分子的电离能之间的关系可以看出2.试讨论气体放电过程的A和G系数。答：一个系数代表电子与距离阳极1厘米的气体粒子碰撞产生的自由电子数(平均值)。当气隙中的电场强度与气体的相对密度之比恒定时，实验结果和理论推导都证实了A系数与气体的相对密度成正比。A值对E值非常敏感，场强E的小变化将导致A值的大变化。G系数表示当正离子撞击阴极表面时，从阴极逸出的自由电子的数量(平均值)。G系数与阴极的功函数有关，因此也与阴极的材料和表面状态有关。G的值也与碰撞离子的势能和动能有关，但气隙击穿电压对G的变化不敏感，所以G一般可视为常数。3.帕邢定律是什么？在什么情况下气体排放不遵循帕森定律？答：帕申定律：在均匀电场中，例如，当dS 0.26 cm(空气)时，气体的击穿电压Ub与气体的相对密度d和电极间距离s没有单独的函数关系，而仅与它们的乘积dS有关，只要乘积不变，Ub就不会变。当dS极小时(短间隙，极低气压)，通过实验测量的高真空场中间隙的击穿电压保持近似恒定，并且不随残余气压而变化。高真空下的间隙击穿可能是由强场发射引起的。当dS较大时(长间隙，气压高于12MPa)，气体击穿的增加速度慢于气压的增加，呈饱和趋势，偏离paschen u形曲线。4.均匀电场和极不均匀电场在气隙放电机理、放电过程和放电现象上有什么不同？答：放电机理不同：均匀电场气隙、电子碰撞电离和正离子碰撞阴极引起的表面电离在气体放电过程中起主要作用。电子碰撞电离和空间光电离是维持自持放电的主要因素，强调了空间电荷畸变电场的作用。(可能存在汤姆逊机制和流式机制)极不均匀电场的气隙、电子碰撞电离和空间光电离是维持自持放电的主要因素，强调了空间电荷畸变电场的作用。(仅流机制)放电过程不同：ds 0.26 cm)经历了电子崩塌阶段和流动阶段。极不均匀电场中的气隙放电过程经历了非自持放电阶段(电子崩塌阶段)和流动阶段。对于长间隙，也将发生引燃放电和主放电过程。放电现象不同：均匀电场气隙放电形式包括辉光放电、火花放电和电弧放电(达到自持放电时击穿，非极性效应)e的气隙放电形式答：本质区别：长间隙火花放电通道是在放电发展过程中建立的，而不是像短间隙那样在整个间隙被流光通道穿透后建立的，因此长间隙击穿的平均场强小于短间隙击穿的平均场强。在长间隙放电过程中，发生强的热电离，形成具有相对高的电导率和小的轴向场强的引导通道，这近似地将棒电势带到通道的前端，增加了通道前端前面的宽区域中的场强，引起新的强电流并延长引导通道，而通道的前端总是保持强的场强，使得该过程继续发展直到相反的电极。形成先导过程的条件是放电发展到发生热电离。第一个测试主题：汤森的理论和流理论的主要区别是什么？它们各自的适用范围是什么？答：汤姆逊汤森的理论认为，电子的碰撞电离和正离子撞击阴极引起的表面电离在气体放电过程中起主要作用，气隙的击穿电压通常是ds的函数。适用范围：当DS较小时，空气的dS为