2.Чем оценивается неоднородность электрического поля? Как влияет неоднородность поля на электрическую прочность воздушного промежутка?

Механизм электрического разряда в однородных и слабонеоднородных (ОСНП) и резконеоднородных электрических полях (РНП) несколько различен. Степень неоднородности электрического поля, зависящую от формы электродов, оценивают коэффициентом неоднородности:

,

где - максимальная напряженность электрического поля в межэлектродном промежутке; - средняя напряженность электрического поля в межэлектродном промежутке.

При <2 электрическое поле однородно (плоскость- плоскость) или слабонеоднородно (шар-шар).

При >3 электрическое поле электрическое поле резконеоднородно (стержень- плоскость)

РНП (резконеоднородных электрических полях) U_р >U_н. Однако U_р в РНП значительно ниже, чем в ОСНП. Это связано с тем, что в промежутке с РНП самостоятельный разряд (корона) вначале происходит в узкой приэлектродной области и дальнейшее продвижение стримера происходит благодаря высокой напряженности также в узкой области на фронте стримера. И в том и в другом случае требуется значительно меньшая, чем при разряде в межэлектродном промежутке такой же длины с СНП. В коротких воздушных промежутках с РНП .

3 .Как зависит электрическая прочность воздушного промежутка от расстояния между электродами?

Зависимость электрической прочности воздуха от расстояния между электродами при Т= 20^оС

Как видно из зависимости, при весьма малых расстояниях между электродами наблюдается значительное увеличение электрической прочности воздуха. Это объясняется тем, что на таких расстояниях уменьшается число столкновений и необходима все большая напряженность электрического поля для повышения вероятности ионизации. Если вместо одного воздушного промежутка длиной S соединить последовательно n воздушных промежутков длиной S₁= S/n, то электрическая прочность промежутка увеличится, несмотря на то, что суммарная длина промежутка осталась неизменной. Это справедливо и для жидких и твердых диэлектриков и часто используется для уменьшения габаритов ИК.

С увеличением температуры электрическая прочность воздушных промежутков уменьшается.

Развитие разряда происходит за время значительно меньшее, чем полупериод переменного напряжения частотой 50 Гц, поэтому разрядные напряжения воздушных промежутков при постоянном напряжении и при переменном напряжении практически одинаковы.

4.Как зависит разрядное напряжение воздуха от давления?

Как видно из приведенной ниже зависимости, она имеет характерный минимум при давлении воздуха в сотни раз меньшем чем атмосферное. Это имеет достаточно простое физическое объяснение. С ростом давления (плотности) возрастает число столкновений электрона с нейтральными частицами, что повышает вероятность разряда, но одновременно снижается путь свободного пробега электрона, что ведет к снижению вероятности ионизации и вероятности разряда.

В левой от минимума части зависимости превалирует второй процесс – электрическая прочность снижается. В правой от минимума части зависимости превалирует первый процесс - электрическая прочность повышается.