简要分析汤逊理论与流注理论对气体放电过程

习题1

第36页

1.简要分析汤逊理论与流注理论对气体放电过程、电离因素以及自持放电条件

的观点有何不同？

答：汤逊理论理论实质：电子碰撞电离是气体放电的主要原因，二次电子来源

于正离子撞击阴极使阴极表面逸出电子，逸出电子是维持气体放电的必要条件。所逸出的电子能否接替起始电子的作用是自持放电的判据。流注理论认为形成

流注的必要条件是电子崩发展到足够的程度后，电子崩中的空间电荷足以使原

电场明显畸变，流注理论认为二次电子的主要来源是空间的光电离。

2.解释α、β、γ、η系数的定义。

答：α系数：它代表一个电子沿着电场方向行径1cm长度，平均发生的碰撞电

离次数。

β系数：一个正离子沿着电场方向行径1cm长度，平均发生的碰撞电离次数。

γ系数：表示折合到每个碰撞阴极表面的正离子，使阴极金属平均释放出的

自由电子数。

η系数：即一个电子沿电场方向行径1cm时平均发生的电子附着次数。

3.均匀电场和极不均匀电场气隙放电特性有何不同？

答：在均匀电场中，气体间隙内流注一旦形成，放电达到自持的程度，气隙就

被击穿。不均匀电场分稍不均匀和极不均匀，在同样极间距离时稍不均匀电场

的击穿电压比均匀电场的均匀电场气隙的要低，在极不均匀电场气隙中自持放

电条件即是电晕起始条件，由发生电晕至击穿的过程还必须升高电压才能完成。

4.对极间距离相同的正极性棒-板、负极性棒-板、板-板、棒-棒四种电极布局

的气隙直流放电电压进行排序？

答：负极性棒-板最高，其次是棒-棒和板-板，最小的是正极性棒-板。

5.气隙有哪些放电现象？

答：在极不均匀电场中，气隙完全被击穿以前，电极附近会发生电晕放电，产

生暗蓝色的晕光，这种特殊的晕光是电极表面电离区的放电过程造成的。在外

电离因素和电场作用下，产生了激发、电离、形成大量的电子崩，在此同时也

产生激发和电离的可逆过程-复合，这就是电晕。

6.如何提高气隙的放电电压？

答：一是改善气隙中的电场分布，使之均匀化，二是设法削弱或抑制气体介质

中的电离过程。

7.简述绝缘污闪的发展过程及防污措施。

答：绝缘子污闪是一个复杂的过程，大体可分为积污、受潮、干区形成、局部

电弧的出现和发展等阶段，采用措施抑制或阻止各阶段的形成和转化，就能有

效地阻止污闪事故。

防污措施：1.增大爬电比距 2.清扫表面积污 3.用防污闪涂料处理表面 4.采用半导体釉和硅橡胶的绝缘子。

8.雷击放电过程与实验室的长气隙放电过程有何主要区别？

答：雷击放电与实验室的长间隙火花放电有着某些共同之处。但由于雷电路径往往达数千米，是一种超长间隙的火花放电，而且作为电极的雷云，它不是一个金属极板，因此，雷电又不同于实验室中的长间隙放电，它具有多次重复雷击现象和特点。

一次雷击的三个阶段:先导阶段、主放电和迎面流注阶段、余辉阶段。当先导接近地面时，因周围电场强度达到了能使空气电离的程度，在地面或突出的接地物体上形成向上的迎面先导（也称迎面流注）。当它与下行先导相遇时，进入了第二个阶段也就是主放电阶段，出现了强烈的电荷中和过程，伴随着雷鸣和闪光。

n主放电完成后,云中剩余电荷沿导电通道流向大地，这一阶段称为放电的余辉（或余光）阶段，电流约数百安，持续时间0.03s~0.15s.