Ионизация воздуха

Сообщение №72736 от D2 04 мая 2013 г. 18:00
Тема: Ионизация воздуха

Пусть мы имеем металлический шар который находится высоко над Землёй и который заряжается высоким напряжением до пробоя.
Можно ли ожидать, что ионизации подвергнется только прослойка воздуха такой толщины, что ионизация самопроизвольно прекратится
при достижении определенного диаметра ионизированного воздуха ?

Пример: Радиус шара R =0,15 m Максимально разрешённая напряжённость воздуха E = 10E6 V/m расчитанное напряжение U max = 1,5E5 V
U = E*R
Пусть поданное напряжение в 3 раза больше максимально возможного
U = 3*Umax, R new = 3*R

3*R-R =2*R
Прослойка ионизированного воздуха равна 30 см?

Идеи? Возражения?


Отклики на это сообщение:

> Пусть мы имеем металлический шар который находится высоко над Землёй и который заряжается высоким напряжением до пробоя.
> Можно ли ожидать, что ионизации подвергнется только прослойка воздуха такой толщины, что ионизация самопроизвольно прекратится
> при достижении определенного диаметра ионизированного воздуха ?
>
> Пример: Радиус шара R =0,15 m Максимально разрешённая напряжённость воздуха E = 10E6 V/m расчитанное напряжение U max = 1,5E5 V
> U = E*R
> Пусть поданное напряжение в 3 раза больше максимально возможного
> U = 3*Umax, R new = 3*R

> 3*R-R =2*R
> Прослойка ионизированного воздуха равна 30 см?
>
> Идеи? Возражения?


> Пусть мы имеем металлический шар который находится высоко над Землёй и который заряжается высоким напряжением до пробоя.
> Можно ли ожидать, что ионизации подвергнется только прослойка воздуха такой толщины, что ионизация самопроизвольно прекратится
> при достижении определенного диаметра ионизированного воздуха ?
>
> Пример: Радиус шара R =0,15 m Максимально разрешённая напряжённость воздуха E = 10E6 V/m расчитанное напряжение U max = 1,5E5 V
> U = E*R
> Пусть поданное напряжение в 3 раза больше максимально возможного
> U = 3*Umax, R new = 3*R

> 3*R-R =2*R
> Прослойка ионизированного воздуха равна 30 см?
>
> Идеи? Возражения?

Учитывая, что с расстоянием напр. поля убывает квадратично, то естественно, что ионизация будет происходить в области критической напр. поля плюс расстояние на ионизирующей длине свободного пробега вырванных электронов, присоответствующей полярности заряда на шаре!


> > Пример: Радиус шара R =0,15 m Максимально разрешённая напряжённость воздуха E = 10E6 V/m расчитанное напряжение U max = 1,5E5 V
> > U = E*R
> > Пусть поданное напряжение в 3 раза больше максимально возможного
> > U = 3*Umax, R new = 3*R

> > 3*R-R =2*R
> > Прослойка ионизированного воздуха равна 30 см?

> Учитывая, что с расстоянием напр. поля убывает квадратично, то естественно, что ионизация будет происходить в области критической напр. поля плюс расстояние на ионизирующей длине свободного пробега вырванных электронов, присоответствующей полярности заряда на шаре!

Т.е. к расчитанной ионизированной среде непосредственно вокруг шара, при данной напряжённости воздуха(зависит от давления)прибавляется свободный пробег заряженных частиц, который увеличивается с квадратом напряжения также как и кинетическая энергия ионизированных частиц.Т.е. умножая мой расчёт на 2 я имею примерную границу заряженной сферы?


> > > Пример: Радиус шара R =0,15 m Максимально разрешённая напряжённость воздуха E = 10E6 V/m расчитанное напряжение U max = 1,5E5 V
> > > U = E*R
> > > Пусть поданное напряжение в 3 раза больше максимально возможного
> > > U = 3*Umax, R new = 3*R

> > > 3*R-R =2*R
> > > Прослойка ионизированного воздуха равна 30 см?

> > Учитывая, что с расстоянием напр. поля убывает квадратично, то естественно, что ионизация будет происходить в области критической напр. поля плюс расстояние на ионизирующей длине свободного пробега вырванных электронов, присоответствующей полярности заряда на шаре!

> Т.е. к расчитанной ионизированной среде непосредственно вокруг шара, при данной напряжённости воздуха(зависит от давления)прибавляется свободный пробег заряженных частиц, который увеличивается с квадратом напряжения также как и кинетическая энергия ионизированных частиц.Т.е. умножая мой расчёт на 2 я имею примерную границу заряженной сферы?

В общих чертах - да, но реальный процесс сложнее. Ионизация сопровождается рождением пары (- элетроны и + ионы, которые ~30000 раз тяжелее электронов), так, шустрые электроны, вблизи сферы, успевают приобрести запас кинет. энергии, достаточной для вторичной ионизации газа, на пути длины свободного пробега элетронов. Это расширяет зону ионизации, с другой стороны...ионы, образующиеся от первичной ионизации малоподвижны и способны образовывать сферические оболочки противознака - своеобразные вложенные друг в друга матрёшки, что ещё осложняет картину ионизации. Что, в давние времена (начала 70-х г.г.) позволило мне объяснить природу одной из моделей шаровой молнии, получать оную и даже изголяться над оной, правда ...без всяких научных последствий - никто не поддержал начинания. Одним словом - не всё так просто в природе и лучший вариант обратиться к практическим профильным источникам информации, например, ТВН - техника высоких напряжений, толстенный том, пособия по расчётам высоковольтных аппаратов подстанций и ЛЭП.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100