8. Как объяснить влияние барьера на электрическую прочность промежутка стержень-плоскость?
Если барьер расположен у стержня и касается его, от, т. к. барьер имеет хотя и малую, но конечную толщину, ионизация в области наибольшей напряженности поля, занятой барьером, будет невозможна. Следовательно, для возникновения коронного разряда и последующего пробоя промежутка требуется увеличить напряжение. Увеличение пробивного напряжения зависит от толщины карьера.
Если барьер установлен на некотором расстоянии от стержня, то он не повлияет на напряжение возникновения коронного разряда. Коронный разряд, возникающий у стержня, приводит к появлению между стержнем и барьером объемного заряда (электронов и положительных ионов), причем заряды, имеющие знак, противоположный знаку стержня, движутся к нему и нейтрализуются на нем, а заряды того же знака движутся к барьеру и осаждаются на его поверхности. Заряды, осевшие на барьере, снижают напряженность электрического поля у стержня, и если напряжение на промежутке не увеличивается, то коронный разряд прекращается. При увеличении напряжения величина заряда на барьере будет возрастать, а следовательно, будет увеличиваться напряженность электрического поля между барьером и плоскостью, что приведет к пробою между ними, а значит и к пробою всего промежутка.
Наибольшая напряженность электрического поля и наибольшее количество зарядов в лавинах будут на центральной силовой линии. Вследствие этого наибольшая плотность осевшего на поверхность барьера заряда будет в точке пересечения центральной силовой линии поля с барьером. Поле , создаваемое осевшим на барьер зарядом, в этом случае можно в первом приближении приравнять эквивалентным полю шара с радиусом S1 , равным расстоянию от стержня до барьера. По рисунку 1:
Рис. 1 - Зависимость пробивного напряжения от положения барьера для промежутка стержень - плоскость с барьером.
1 - положительный стержень; 2 - отрицательный стержень. S1 - расстояние от стержня до барьера.
Соответствующие зависимости для промежутка стержень - плоскость приведены на рис. 1. Пунктиром показаны пробивные напряжения при отсутствии барьера.
Таким образом, пробивное напряжение промежутка стержень - плоскость длиной S с барьером может быть определено как сумма двух напряжений: напряжения между стержнем и барьером и пробивного напряжения промежутка эквивалентный шар радиусом S1 - плоскость при длине промежутка S2 , равной расстоянию между барьером и плоскостью. напряжение между стержнем и барьером практически не отличается от начального напряжения этого промежутка, т. к. заряд, осевший на поверхность барьера, снижает напряженность у стержня до начальной. Следовательно, пробивное напряжение промежутка стержень - плоскость с барьером определяется главным образом электрической прочностью промежутка барьер - плоскость (эквивалентный шар - плоскость)
9. Как осуществляется измерение высоких напряжений при выполнении лабораторной работы?
Для измерения высоких постоянных напряжений используется три основных метода: измерение с помощью измерительного шарового разрядника, измерение электростатическим вольтметром и измерение с помощью добавочных резисторов.