Напряженностях магнитного

Давление газа (или паров ртути) в баллоне прибора должно быть мало — в большинстве приборов порядка 10"1—103 Па. Это необходимо для того, чтобы средний свободный (т. е. без столкновений) пробег электронов в таком разреженном газе был достаточно большим. При таком пробеге даже при невысоких напряженностях электрического поля электроны приобретают энергию, необходимую для неупругого взаимодействия с атомами или молекулами газа или пара. При таком взаимодействии в отличие от упругого происходят возбуждение и ионизация атомов газа или паров, т. е. создаются дополнительные свободные электроны и положительные ионы.

Давление газа (или паров ртути) в баллоне прибора должно быть мало - в большинстве приборов порядка 10"1—103 Па. Это необходимо для того, чтобы средний свободный (т. е. без столкновений) пробег электронов в таком разреженном газе был достаточно большим. При таком пробеге даже при невысоких напряженностях электрического поля электроны приобретают энергию, необходимую для неупругого взаимодействия с атомами или молекулами газа или пара. При таком взаимодействии в отличие от упругого происходят возбуждение и ионизация атомов газа или паров, т. е. создаются дополнительные свободные электроны и положительные ионы.

Давление газа (или паров ртути) в баллоне прибора должно быть мало — в большинстве приборов порядка 10~'~103 Па. Это необходимо для того, чтобы средний свободный (т. е. без столкновений) пробег электронов в таком разреженном газе был достаточно большим. При таком пробеге даже при невысоких напряженностях электрического поля электроны приобретают энергию, необходимую для неупругого взаимодействия с атомами или молекулами газа или пара. При таком взаимодействии в отличие от упругого происходят возбуждение и ионизация атомов газа или паров, т. е. создаются дополнительные свободные электроны и положительные ионы.

При больших напряженностях электрического поля необходимо применять специальные защитные мероприятия, например использовать защитные экранирующие костюмы, сетки, уменьшающие эффект поля, и т. д.

Автоэлектронная (электростатическая) эмиссия. Представляет выход электрона из поверхности металла за счет сил электрического поля. При соответствующих напряженностях электрического поля вблизи металлической поверхности воздействующие на свободный электрон электрические силы могут стать таким, что он будет в состоянии преодолеть потенциальный барьер и выйти за пределы поля кристаллической решетки. Плотность тока автоэлектронной эмиссии

Характер развития разряда в жидком диэлектрике в больших промежутках с неоднородным полем (несколько сантиметров), как показано в работах д-ра техн. наук В. С. Комельков а, имеет много общего с характером лидерного процесса пробоя длинных воздушных промежутков. Скорость развития лидера в жидком диэлектрике при положительной полярности напряжения составляет 103—104 м/с. Эффект полярности приложенного напряжения при кратковременных его воздействиях в трансформаторном масле в неоднородных полях выражен существенно меньше, чем в воздухе при 6=1, хотя при отрицательной полярности электрическая прочность промежутков выше, чем при положительной. Характерно, что при кратковременных воздействиях напряжения на электрическую прочность жидких диэлектриков наличие примесей практически не оказывает влияния. При длительности приложения напряжения 10~3—10~2 с и более электрическая прочность технически чистого трансформаторного масла резко снижается, особенно в случае однородного и слабонеоднородного поля, так как начинают влиять примеси, а при больших временах и высоких напряженностях электрического поля идет процесс старения жидкого диэлектрика.

Проверка по условиям короны необходима для гибких проводников при напряжении 35 кВ и выше. Разряд в виде короны возникает около провода при высоких напряженностях электрического поля и сопровождается потрескиванием и свечением. Процессы ионизации воздуха вокруг провода приводят к дополнительным потерям энергии, к возникновению электромагнитных колебаний, создающих радиопомехи, и к образованию озона, вредно влияющего на поверхности контактных соединений. Правильный выбор проводников должен обеспечить умень-

Как электроизоляционный материал резина имеет и ряд недостат ков. К их числу следует отнести низкую нагревостой кость. При нагреве резина стареет, становится хрупкой и трескается. Быстрое старение резины наблюдается также при воздействии на нее света, особенно ультрафиолетового. Резина не устойчива к действию озона, который может образовываться при ионизации воздушных включений или в окружающем воздухе при высоких напряженностях электрического поля. Особенно резко озон влияет на старение ре-если она работает в растянутом состоянии, так как при этом

При больших напряженностях электрического поля, около 10— 100 МВ/м, как показывает опыт, ток в жидкости не подчиняется закону Ома, что объясняется увеличением числа движущихся под влиянием поля ионов.

Выше была рассмотрена электропроводность твердых тел при относительно невысоких напряженностях электрического поля. При больших напряженностях поля необходимо учитывать возможность появления в кристаллических диэлектриках электронного тока, быстро возрастающего с увеличением напряженности поля, вследствие чего закон Ома нарушается.

Возникновение электрического разряда согласно классической теории ученого Таунсенда объясняется следующим образом. Под действием естественных ионизаторов в газовой среде образуются свободные заряды, играющие роль «запальных» зарядов в процессе пробоя. При достаточно высоких напряженностях электрического поля свободные электроны, двигающиеся от катода к аноду, сталкиваясь с атомами газа, производят ударную ионизацию, в результате которой образуются новые свободные заряды. Освобожденные при ударной ионизации электроны под действием сил поля ускоряются и также участвуют в ионизации. Таким образом, количество свободных электронов, двигающихся по направлению к аноду, увеличивается и возникает лавина электронов.

В магнитных усилителях используют явление насыщения ферромагнитных материалов в магнитном поле, т. е. нелинейность их характеристики намагничивания В(Н) (см. § 7.1). При этом ток нагрузки несинусоидален, содержит высшие гармоники (см. § 7.3). Поэтому при усилении имеют в виду действующее или среднее за полпериода значение выходного тока. В табл. 9.1 приведены схемы и статические характеристики - зависимости действующего значения тока нагрузки от тока управления магнитных усилителей. Значение 10 тем меньше, чем выше магнитная проницаемость материала магнитопровода при малых напряженностях магнитного поля.

Индуктивные магнитоупругие преобразователи работают обычно при напряженностях магнитного поля, далеких от напряженности насыщения. Поэтому ширина ярма (без опасения, что в магнитопроводе возникнет магнитное насыщение) может быть принята равной половине ширины стержня. Тогда 5Я = 0,5SCT. Так как для магнитопровода ( 9.19) длина ярма 1Я — d, то магнитное сопротивление преобразователя

Одной из основных составляющих погрешностей магнитоупругих преобразователей является погрешность, обусловленная магнито-упругим гистерезисом. Значение этой погрешности особенно велико (2...3%) при низких начальных напряженностях магнитного поля и уменьшается до 0,8...1% при напряженностях, близких к //nmdx. Кроме того, значительное влияние на значение этой погрешности имеет «механическая тренировка» чувствительного элемента. Неоднозначность функции преобразования при первом цикле нагрузки и разгрузки может достичь 10%. После «механической тренировки» она уменьшается примерно до 1% и сохраняется в дальнейшем неизменной. При этом механические напряжения должны быть в шесть-семь раз меньше предела упругости материала.

Мостовым методом можно измерять магнитную проницаемость в широком диапазоне значений индукции — от весьма незначительной до индукции насыщения и в частотном диапазоне от десятков герц до •единиц мегагерц. Он практически незаменим для определения начальной магнитной проницаемости при очень малых напряженностях магнитного поля, когда применять другие методы нельзя из-за их низкой чувствительности.

Мостовым методом можно измерять магнитную проницаемость в •широком диапазоне значений индукции — от весьма незначительной до индукции насыщения и в частотном диапазоне от десятков герц до единиц мегагерц. Он практически незаменим для определения начальной магнитной проницаемости при очень малых напряженностях магнитного поля, когда применять другие методы нельзя из-за их низкой чувствительности.

Формула (7.10) дает наиболее точные результаты при больших напряженностях магнитного поля и когда наименьший размер поперечного сечения проводника больше удвоенной глубины проникновения электромагнитного коля.

Наибольшие магнитные индукции для железа и его сплавов, получаемые при практически целесообразных напряженностях магнитного тюля, составляют 1,5 — 1,9 Тл, а наибольшие относительные магнитные гроницаемости ц — несколько тысяч и более.

Скорость движения дуги. Кривые, характеризующие зависимость скорости движения дуги в широкой щели (8 = 16 мм) от тока при разных напряженностях магнитного поля, приведены на 6-7. Характер кривых качественно аналогичен характеру кривых для открытой дуги (штриховые кривые). Количественного совпадения между кривыми не наблюдается.

На 6-8 изображены кривые, характеризующие зависимость скорости движения дуги от тока в узкой щели. И здесь вначале с ростом тока скорость движения дуги растет (участки кривых слева от кривой 6). Далее явление приобретает неустойчивый характер: дуга либо движется с соответствующей скоростью (штриховые линии), либо ее скорость падает до нуля. В более узких щелях и при меньших напряженностях магнитного поля неустойчивое движение дуги (вплоть до остановки) наблюдается при меньших токах. Ток, при котором наступает неустойчивое движение дуги и ее остановка, назовем критическим /кр. Кривая 6 отделяет те области, в которых дуга не останавливается, от тех областей, где имеется ее остановка.

Зависимость скорости движения дуги в продольных щелях от напряженности магнитного поля может быть охарактеризована кривыми на 6-10. В широких щелях (5 = 16 мм) скорость дуги растет с ростом напряженности магнитного поля подобно тому, как это происходит в открытой дуге (штриховая кривая). В узких щелях (6 < 4 мм) дуга при малых напряженностях магнитного поля горит неподвижно. При повышении напряженности магнитного поля скорость дуги резко, почти скачком, возрастает и значительно превосходит скорость открытой дуги и дуги в широких щелях. Минимальную напряженность магнитного поля, необходимую для обеспечения движения дуги при данном токе и ширине щели, назовем критической напряженностью Якр. Критическая напряженность магнитного поля растет с увеличением тока и уменьшением ширины щели.

Одновременно при уменьшении ширины щели возрастают силы трения дуги о стенки камеры и тепловые явления у стенок. До определенных условий (v > vKp) действие этих сил сказывается мало. Они несколько замедляют степень возрастания скорости дуги с уменьшением ширины щели. Однако при некоторой ширине щели, назовем ее критической (5кр), тепловые явления у стенок и их тормозящее действие начинают сильно сказываться. Скорость дуги падает вплоть до ее остановки (область ///). При большем токе и меньших напряженностях магнитного поля критическая ширина щели возрастает.