Электрический пробой
-
Электрический пробой
- Процесс, при котором диэлектрик становится проводником под воздействием высокого напряжения.
- Напряжение пробоя зависит от диэлектрической прочности, размера и формы объекта.
-
Механизмы пробоя
- В твердых телах пробой происходит из-за отрыва электронов от атомов.
- В газах пробой вызван ионизацией молекул.
-
Диэлектрическая прочность и пробивное напряжение
- Диэлектрическая прочность определяет напряжение пробоя.
- Напряжение пробоя зависит от размера и формы объекта.
-
Процесс поломки
- Пробой начинается в точке с максимальным электрическим полем.
- В твердых телах разрушение начинается с дефектов.
- В газах пробой может быть локальным.
-
Последствия пробоя
- Пробой может вызвать короткое замыкание и пожар.
- Защитные устройства могут предотвратить катастрофические последствия.
-
Примеры пробоя
- Молния и искры статического электричества.
- Пробой в газоразрядных лампах и других компонентах.
-
Повреждение изоляции
- Пробой в высоковольтных трансформаторах и конденсаторах.
- Пробой в воздушных линиях электропередачи и подземных кабелях.
-
Механизмы разрушения
- Различаются в твердых телах, жидкостях и газах.
- Влияют материал электрода, кривизна проводника, размер зазора и плотность материала.
-
Механизмы разрушения жидкостей
- Пузырьки, мелкие примеси и электрический перегрев могут вызвать разрушение жидкостей.
- Гидродинамические эффекты усложняют процесс разрушения.
-
Разрушение газов
- Электрический пробой происходит при превышении диэлектрической прочности газа.
- Частичный разряд в воздухе вызывает запах озона.
- Полный пробой приводит к электрической искре или дуге.
-
Постоянные дуги
- Дуги образуются при длительном протекании тока через искру.
- Цвет дуги зависит от проводящих газов.
- Дуги могут быть полезны в некоторых областях, таких как сварка и плавка металла.
-
Соотношение напряжения и тока
- Перед пробоем газа существует нелинейная зависимость между напряжением и током.
- Фридрих Пашен вывел формулу для определения напряжения пробоя.
-
Разрушение короны
- Частичный пробой воздуха происходит в виде коронного разряда.
- Корона генерирует радиочастотный шум и может быть использована для очистки воды.
-
Другие виды применения
- Коронный разряд используется в копировальных аппаратах и лазерных принтерах.
- Молниеотводы используют коронный разряд для отвода молнии.
- Коронные разряды изменяют поверхностные свойства полимеров.
-
Разрушительные устройства
- Разрушительные устройства вызывают электрический пробой диэлектрика.
- Разрыв приводит к образованию искры или дуги.
- Коммерческие разрядники используются для переключения высокого напряжения и защиты от перенапряжений.