Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng HIGH VOLTAGE - Chương 1 Cơ sở vật lý của hiện tượng phóng điện trong chất khí - Kỹ thuật điện cao áp
BÀI GIẢNG HIGH VOLTAGE ENGINEERING (0I) HIGH VOLTAGE ENGINEERING REFERENCES *HIGH VOLTAGE ENGINEERING *ISOLATION ENGINEERING *ELECTRONIC AND ELECTRICAL MATERIALS AND SO ON CHƯƠNG 01 CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA HIỆN TƯNG PHÓNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ I KHÁI NIỆM VỀ CÁCH ĐIỆN a) CÁCH ĐIỆN TRONG b) CÁCH ĐIỆN NGOÀI II VAI TRÒ CỦA CÁCH ĐIỆN KHÍ TRONG CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CAO ÁP ĐỘ BỀN ĐIỆN CAO TRƠ VỀ MẶT HOÁ HỌC NHIỆT ĐỘ HOÁ LỎNG THẤP DẪN NHIỆT TỐT KHÔNG ĐƯC GÂY CHÁY NỔ DỄ TÌM THẤY VÀ RẺ TIỀN III CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA HIỆN TƯNG PHÓNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 1) KHÁI NIỆM VỀ NGUYÊN TỬ A CẤU TẠO NGUYÊN TỬ Nguyên tử phần tử vật chất Theo mô hình Bohr (1913) nguyên tử cấu tạo hạt nhân mang điện tích dương điện tử mang điện tích âm chuyển động q đạo bao quanh hạt nhân Hạt nhân nguyên tử gồm hạt proton nơtron Nơtron hạt không mang điện tích proton mang điện dương với số lượng điện tích : Z.q q : điện tích điện tử (q = 1,6.10-9 C) Z : số điện tử nguyên tử QUÁ TRÌNH ION HOÁ TRONG CHẤT KHÍ Hiện tượng ion hoá xẫy điện tử nguyên tử trung hòa nhận thêm lượng vượt lượng ion hóa nguyên tử W ≥ Wi điện tử tách khỏi nguyên tử biến nguyên tử trung hòa thành ion dương điện tử tự Hiện tượng gọi tượng ion hóa tượng phân ly nguyên tử A ION HOÁ TRONG THỂ TÍCH KHÍ 1) Ion hóa va chạm: Khi điện tử có điện tích q, khối lượng m đặt điện trường E chịu lực tác động F=qE di chuyển với tốc độ v Sau đoạn đường dịch chuyễn, điện tử tích lũy động : W = mv Nếu động điện tử vượt lượng ion hóa chất khí xẩy tượng ion hoá W = mv ≥ Wi Hiện tượng gọi ion hóa va chạm Đoạn đường mà điện tử để có ion hóa va chạm tính theo: Wi x ≥ xi = qE c) Phân bố quảng đường tự trung bình x n0 dx n dn Trong khoaûng vi sai dx, số điện tử chưa bị va chạm dn : dn = −nSdx Hay viết lại: dn = − Và kết là: ndx λ n = n0 e Với: x=0, − x λ n=no Với: x=x, n=n Hay viết lại dạng khaùc: n ϕ ( x) = = e n0 − x λ Như xác suất va chạm điện tử di chuyễn với đoạn đường tự trung bình lớn x ϕ ( x) = P[λ ≥ x] Gọi xi đoạn đường bé điện tử để tích lũy lượng đủ để gây nên ion hóa Wi = qExi Như vậy, xác suất ion hóa va chạm xác suất để đoạn đường tự điện tử có độ dài lớn xi: ϕ ( xi ) = e − xi λ =e − Wi qEλ =e − Bp E Với: AWi B = q Từ đó, hệ số ion hóa va chạm điện tư là: α = Sϕ ( xi ) = Ape − Bp E Và dạng tổng quát: α E = f( ) p p Quan hệ hệ số ion hóa điện tử theo áp suất α α max pm p Quan hệ hệ số ion hóa điện tử theo điện trường α d) Thác điện tử Như biết, lần xuất ion hóa điện tử sản sinh đồng thời với ion dương Số lượng ion dương điện tử khoảng cách cực ngày tăng cuối hình thành thác điện tử Hình ảnh trình hình thành phần tử mang điện thác sau: Hình ảnh thác điện tử sau: Để xác định số lượng điện tử sinh thác, khảo sát ví dụ sau x n0 dx n dn Trong khoảng vi sai dx , số điện tử sinh dn: dn = nαdx Viết lại: dn = αdx n Sau lấy tích phân αx n=e Với: x=0 n=no=1 x=x n=n Khảo sát phân bố điện trường dọc theo thác điện tử: Nhận xét: *Trường cục (riêng) điện tích dương âm làm biến dạng trường *Trước đầu thác điện tử trường tăng cao, sau đầu thác trường giảm đột ngột *Sự thay đổi đột ngột trường đầu sau đầu thác nguồn để xạ photon KẾT THÚC CHÚ CÁC BẠN THÀNH CÔNG ... III CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA HIỆN TƯNG PHÓNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 1) KHÁI NIỆM VỀ NGUYÊN TỬ A CẤU TẠO NGUYÊN TỬ Nguyên tử phần tử vật chất Theo mô hình Bohr (19 13) nguyên tử cấu tạo hạt nhân mang điện. . .HIGH VOLTAGE ENGINEERING REFERENCES *HIGH VOLTAGE ENGINEERING *ISOLATION ENGINEERING *ELECTRONIC AND ELECTRICAL MATERIALS AND SO ON CHƯƠNG 01 CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA HIỆN TƯNG PHÓNG ĐIỆN TRONG CHẤT... TƯNG PHÓNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ I KHÁI NIỆM VỀ CÁCH ĐIỆN a) CÁCH ĐIỆN TRONG b) CÁCH ĐIỆN NGOÀI II VAI TRÒ CỦA CÁCH ĐIỆN KHÍ TRONG CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CAO ÁP ĐỘ BỀN ĐIỆN CAO TRƠ VỀ MẶT HOÁ HỌC NHIỆT