Bài giảng về Kỹ thuật điện - Chương 3

Những kiến thức cơ bản và các đặc tínhHồ quang điện là trường hợp đặc biệt của phóng điện trong chất khí e+ Trong vùng không gian giữa hai điện cực xảy ra 2 quá trình: Quá trình ion e+ Sự ion hóa và khử ion hóa trong chất khíQuá trình ion hóa chất khí Quá trình khử ion trong chất khí
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng về Kỹ thuật điện - Chương 3 BMTBD-LT KCÑ-nxcuong-V2-05 1 Nhöõng kieán thöùc cô baûn vaø caùc ñaëc tínhHoà quang ñieän laø tröôøng hôïp ñaëc bieät cuûa phoùng ñieän trong chaát khí e- Catod (-) Anod (+) + - Trong vuøng khoâng gian giöõa hai ñieän cöïc xaûy ra 2 quaù trình: Quaù trình ion Quaù trình khöû ion hoùa e- e- + + - - BMTBD-LT KCÑ-nxcuong-V2-05 2 Page 1 Söï ion hoùa vaø khöû ion hoùa trong chaát khí Quaù trình ion hoùa chaát khí Quaù trình khöû ion trong chaát khí Ion hoùa töï do Söï phaùt xaï quang Söï keát hôïp Söï töï phaùt xaï electron Söï trung hoøa Söï phaùt xaï electron nhieät Söï khuyeách taùn caùc phaàn töû mang ñieän Ion hoùa do va ñaäp Ion hoùa do nhieät ñoäÔÛ moät thôøi ñieåm baát kyø, luoân toàn taïi söï caân baèng ñoäng giöõa hai quaù trình treân nhôø ñoù ñoái vôùi moät chaát khí cho tröôùc ôû ñieàu kieän xaùc ñònh, maät ñoä caùcphaàn töû mang ñieän laø khoâng ñoåi, öùng vôùi moät giaù trò doøng ñieän xaùc laäp trongcheá ñoä oån ñònhBMTBD-LT KCÑ-nxcuong-V2-05 3 Söï ion hoùaIon hoùa töï doTrong khoâng gian luoân coù caùc phaàn töû mang ñieän, sinh ra do taùc ñoäng cuûacaùc tia vuõ truï, cuûa söï phoùng xaï töï nhieân vaø cuûa tia maët trôøi... Trong ñieàukieän bình thöôøng, maät ñoä cuûa caùc phaàn töû naøy raát nhoû, khoâng ñaùng keå.Söï phaùt xaï quangCaùc tia aùnh saùng chieáu leân moät vaøi loaïi vaät lieäu laøm taùch caùc electron töïdo ra khoâng gian xung quanhSöï töï phaùt xaï electron do ñieän tröôøngKhi ñieän tröôøng beân ngoaøi ñaët leân caùc ñieän cöïc, caùc electron töï do trong caùcñieän cöïc nhaän ñöôïc ñoäng naêng, khi ñoäng naêng ñuû lôùn, moät vaøi electron töï docoù theå vöôït qua giôùi haïn maøn chaén ñieän theá cuûa vaät lieäu vaø bay ra khoânggian xung quanh söï töï phaùt xaï electron ñieän cöïc, chæ xaûy ra khi ñieäntröôøng beân ngoaøi ñuû maïnh (> 3.107 V/m).BMTBD-LT KCÑ-nxcuong-V2-05 4 Page 2 Söï ion hoùa Söï phaùt xaï electron nhieät Khi kim loaïi (chaát raén) bò ñoát noùng tôùi nhieät ñoä cao söï taùch caùc electron coù ñoäng naêng ñuû lôùn (ñeå vöôït qua maøn chaén ñieän theá cuûa kim loaïi) ra khoûi chuùng. Khi nhieät ñoä taêng, cöôøng ñoä phaùt xaï loaïi naøy cuõng taêng leân. Ion hoùa do nhieät ñoä Chuyeån ñoäng nhieät hoãn loaïn cuûa caùc phaàn töû trong chaát khí phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä, khi chuùng va chaïm vôùi nhau söï trao ñoåi naêng löôïng söï ion hoùa: quaù trình ion hoùa nhieät Cöôøng ñoä ion hoùa nhieät taêng leân khi nhieät ñoä taêng vaø ngöôïc laïi. BMTBD-LT KCÑ-nxcuong-V2-05 5 Söï ion hoùaIon hoùa do va ñaäpDöôùi taùc ñoäng cuûa ñieän tröôøng, caùc ñieän töû töï do trong chaát khí seõ chuyeånñoäng gia toác ngöôïc chieàu ñieän tröôøng ñoäng naêng taêng khi va ñaäp vaøocaùc phaàn töû trung hoøa caùc haït mang ñieän.Cöôøng ñoä ion hoùa do va ñaäp phuï thuoäc vaøo raát nhieàu yeáu toá: - Ñoä lôùn cuûa ñieän tröôøng - AÙp suaát chaát khí ñöôøng cong Paschen - Nhieät ñoä chaát khí V: ñoä beàn ñieän cuûa khoâng khí d: khoaûng caùch giöõa 2 ñieän cöïc p: aùp suaát BMTBD-LT KCÑ-nxcuong-V2-05 6 Page 3 Söï khöû ion hoùaSöï keát hôïpCaùc phaàn töû traùi daáu huùt nhau khi chuùng va chaïm nhau, ñieän tích cuûa chuùng bòtrung hoøa laøm giaûm soá löôïng caùc phaàn töû mang ñieän trong chaát khí Söï trung hoøa Khi caùc ñieän cöïc mang ñieän theá, caùc phaàn töû mang ñieän trong chaát khí khoâng ngöøng bò huùt vaøo ñieän cöïc ñeå sinh ra doøng ñieän chaïy trong chaát khí. ÔÛ ñieän cöïc, caùc phaàn töû mang ñieän trao (caùc electron, caùc ion aâm) vaø nhaän (caùc ion döông) ñieän tích cuûa mình vaø ...