Question

Даю 100 балов за три питання!!! 1. Умова самостійності розряду в однорідному електричному полі; 2. Умова самостійності розряду в не однорідному електричному полі; 3. Закон Пашена і приклади його використання в розрядних проміжках;

Answer 1

Умова самостійності розряду в однорідному електричному полі визначає, що електричне поле повинне бути таким, що сила, що діє на заряд у полі, повинна переборювати силу пружності електричного поля, що утворюється навколо заряду. Іншими словами, сума сил, яка діє на заряд, повинна бути рівна нулю, щоб розряд не залежав від зовнішніх факторів.

Умова самостійності розряду в неоднорідному електричному полі полягає у досягненні інтеракції між електричним полем та зарядом у стійкому стані. Це означає, що заряд має знаходитися в рівновазі з електричним полем, яке неоднорідне за амплітудою, напрямком чи формою.

Закон Пашена (також відомий як "закон Вальдмара Пашена") встановлює залежність між тиском та напругою розряду в газі між двома електродами. Закон стверджує, що при постійному відстані між електродами, потік струму розряду є пропорційним напрузі розряду, а тиск розряду пропорційний квадрату напруги. Застосування закону Пашена включає випромінювальні лампи, газорозрядні лазери, газорозрядні світлодіоди та інші пристрої з газовими розрядами.

Answer 2

1. Умова самостійності розряду в однорідному електричному полі: Умова самостійності розряду в однорідному електричному полі визначається величиною напруженості електричного поля (Е), що діє на газову суміш. Розряд виникає, коли напруженість поля перевищує критичне значення для даного газу. Ця умова виражається рівнянням Пашена для однорідного електричного поля:

\[E/p = B\ln(A/p + 1),\]

де \(E\) - напруженість електричного поля, \(p\) - тиск газу, \(A\) і \(B\) - константи, залежні від характеристик газу та інших факторів.

2. Умова самостійності розряду в неоднорідному електричному полі: У неоднорідному електричному полі виникає розряд, коли напруженість електричного поля стає достатньо великою для іонізації газу в околицях високовольтних об'єктів. Умова самостійності розряду визначається не лише величиною поля, але і радіусами кривизни електродів, що впливають на концентрацію електричного поля. Для неоднорідних полів немає одного конкретного рівняння, і враховуються різноманітні фактори, такі як геометрія електродів та характеристики газу.

3. Закон Пашена і приклади його використання в розрядних проміжках: Закон Пашена встановлює залежність іонізаційного струму від напруженості електричного поля та тиску газу в розрядному проміжку. Математично виражається рівнянням:

\[I = A p^b e^{-\frac{C}{E}},\]

де \(I\) - струм іонізації, \(A\), \(b\), \(C\) - константи, \(p\) - тиск газу, \(E\) - напруженість електричного поля.

Приклад використання закону Пашена: в електротехніці важливим є врахування цього закону при розрахунках електричних газорозрядних приладів, таких як газорозрядні лампи, випромінювальні прилади та інші пристрої, де виникає газовий розряд. Знання закону Пашена дозволяє ефективно керувати умовами розряду в цих пристроях.