实验2 电晕放电及其电流测试 实验目的 了解尖板交直流电晕放电的过程; 掌握交直流电晕放电电流的观测方法; 了解电晕放电电流和电容电流的特征区别; 了解电晕放电的原理与特征
实验原理 1
电晕放电原理: 在极不均匀电场中,介质在外加电场的作用下,在高场强电极附近外施场强局部大到足以引起空气电离时,产生局部空气的自持放电现象称作电晕放电
开始发生电晕的电压称为电晕起始电压
针电极-板间隙中的电场分布是典型的极不均匀电场
这种间隙中,针电极附近的电场强度很高,而远离针电极区域的电场强度则低得多,因此电离过程总是先从针电极附近开始,电子崩产生后迅速形成空间电荷,由于正离子运动缓慢,正空间电荷积聚在针电极附近
针电极的极性不同时,空间电荷的作用是不同的,存在着所谓的极性效应
实验电路原理图: 图 1 实验原理图中,220V 交流电源经开关到调压器分别可接到由串级整流电路构成的高压直流电源和变压器上,由此可分别获得直流和交流高压
实验采用的电极为针板电极系统,通过改变接线方式可在针电极上施加正负极性直流电压和交流电压
板电极是由5 个相互间隔为0
5 mm 的环状电极组成,放电时一、三、五环的电流信号经相应通道 CH1、CH3和CH5上的电阻转化成电压信号后接到示波器上,以便观测电流信号波形
电流I 和电压U 之间的关系为: I = U/R(mA) 若相应环面积为S,则电流密度 J 为: J = I/S (mA/cm2) 实验步骤 1.交流电压下的电晕放电 (1)按交流实验线路接好电路; 选择针电极,将针板间隙距离调为1
5 cm; 调节好示波器(如调至交流测量档,为观察起始电晕,纵坐标显示幅值调至10 mv/div,横坐标调至10 ms/div 较为合适,此时可以看清楚工频电压波形); 监视控制台上调压器输出电压表的值; 给调压器通电,慢慢升高其输出电压; 从