在曲线0a段，随U的提 高而增大，这是由于电极空 间的带电粒子向电极运动加 持放角佐 速而导致复合数的减少所致 >当电压接近U时，电流 趋向于饱和值。，因为这时 非自持放电区 外界电离因子所产生的带电 a 粒子几乎能全部抵达电极， U 所以电流值仅取决于电离因 Ua Ub Ue Uo 子的强弱而与所加电压无关 >当电压提高到U6时，电 上图表示实验所得平板电极 流又开始随电压的升高而增 (均匀电场)气体中的电流与 所加电压U的关系：即伏安 大，这是由于气隙中出现碰 特性。 撞电离和电子崩。 电气工程基融国家精品课程
上图表示实验所得平板电极 (均匀电场 )气体中的电流 I 与 所加电压 U的关系：即伏安 特性 。 在曲线0a段， I 随 U的提 高而增大，这是由于电极空 间的带电粒子向电极运动加 速而导致复合数的减少所致 。 当电压接近 Ua时，电流 趋向于饱和值 I 0 ，因为这时 外界电离因子所产生的带电 粒子几乎能全部抵达电极， 所以电流值仅取决于电离因 子的强弱而与所加电压无关 。 当电压提高到 Ub时，电 流又开始随电压的升高而增 大，这是由于气隙中出现 碰 撞电离 和电子崩 。 a b c S U Ua Ub U c U 0 0 d I Ie
一、电子崩的形成 外界电离因子在阴极附 近产生了一个初始电子，如 + >> 果空间电场强度足够大，该 电子在向阳极运动时就会引 起碰撞电离，产生一个新的 电子，初始电子和新电子继 续向阳极运动，又会引起新 的碰撞电离，产生更多电子。 依此，电子将按照几何 级数不断增多，类似雪崩似 地发展，这种急剧增大的空 间电子流被称为电子崩。 电气工程暴独国家精品课程
一、电子崩的形成 一、电子崩的形成 + + + + + + 外界电离因子在阴极附 近产生了一个初始电子，如 果空间电场强度足够大，该 电子在向阳极运动时就会引 起碰撞电离，产生一个新的 电子，初始电子和新电子继 续向阳极运动，又会引起新 的碰撞电离，产生更多电子。 依此，电子将按照几何 级数不断增多，类似雪崩似 地发展，这种急剧增大的空 间电子流被称为电子崩
二、电子崩形成的电流 为了分析碰撞电离和电子崩引起的电流，引入：电 子碰撞电离系数 a a:表示一个电子沿电场方向运动1cm的行程所完成的 碰撞电离次数平均值。 E 由于碰撞电离和电子崩 noadx 的结果，在它们到达处 no n na 时，电子数已增加为n, dx 这n个电子在dx的距离中 又会产生dn个新电子。 X=0 d X=d 根据碰撞电离系数的定 义，可得： 上图为平板电极气隙，板内电 场均匀，设外界电离因子每秒 dn andx 钟使阴极表面发射出来的初始 电子数为n 电气工程暴础国家精品课程
二、电子崩形成的电流 二、电子崩形成的电流 为了分析碰撞电离和电子崩引起的电流，引入：电 子碰撞电离系数 α 。 α :表示一个电子沿电场方向运动1cm的行程所完成的 碰撞电离次数平均值。 上图为平板电极气隙，板内电 场均匀，设外界电离因子每秒 钟使阴极表面发射出来的初始 电子数为 n0 。 由于碰撞电离和电子崩 的结果，在它们到达 x处 时，电子数已增加为 n， 这 n个电子在dx的距离中 又会产生dn个新电子。 根据碰撞电离系数的定 义，可得： dn ndx E dx d X=0 x X=d n 0 αdx n 0 n n α - +
n=neo 对于均匀电场来说，气隙中各点的电场强度相同，α值不随x 而变化，所以上式可写成：n=n,ex 抵达阳极的电子数应为：n,=n,ed 途中新增加的电子数或正离子数应为： △n=nn-n=n,(ed-I) 两侧乘以电子的电荷，即得电流关系式： I=loead 上式表明：虽然电子崩电流按指数规律随极间距离而增 大，但这时放电还不能自持，因为一旦除去外界电离因子（令 /o0),即变为零。 电气工程暴独国家精品课程
对于均匀电场来说，气隙中各点的电场强度相同， α值不随x 而变化，所以上式可写成： 抵达阳极的电子数应为： 途中新增加的电子数或正离子数应为： 两侧乘以电子的电荷，即得电流关系式： 上式表明：虽然电子崩电流按指数规律随极间距离 d而增 大，但这时放电还不能自持，因为一旦除去外界电离因子(令 Io=0)，即变为零。 0 0 x dx n ne 0 d n ne 0 x n ne 0 0 ( 1) d n n n ne 0 d I I e
1.3自持放电条件 ©自持放电的形成 ©自持放电的条件 ©自持放电的物理意义 电气工程暴独国家精品课程
1.3 自持放电条件 自持放电的形成 自持放电的条件 自持放电的物理意义