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奇•磁电

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尖端放电

2015/3/24 20:21:58 人评论 次浏览


一、展品科学原理

本展品向参观者展示尖端放电现象。

导体尖端的电荷特别密集,尖端附近的电场特别强,就会发生尖端放电,强电场作用下,物体尖锐部分发生的一种放电现象称为尖端放电,它属于一种电晕放电。在针形导体接通高压电源后,针形导体就带电了,尖端处电荷密度最大,附近电场最强。在强电场的作用下,使尖端附近的空气中残存的离子发生加速运动,被加速的离子与空气分子相碰撞时,使空气分子电离,从而发生放电现象。

二、展品相关知识内容

      一般的电子打火装置、避雷针,还有工业烟囱除尘的装置都是运用了尖端放电的原理。

       电子打火机:把一块压电材料块(晶体结构)一端接上一段细导线,此导线与在打火机出气口处的金属材料形成一个缺口,通过机械机构使撞击块的撞击时与气源开启同步。当撞击块以一定的冲击能量或力撞击压电材料块的另一端时,压电材料的内部分子就会强烈振动,并将振动能量传递到导线中。由于导线的截面积与压电材料块的截面积之比悬殊很大,在导线中分子的振动就有了很大的加强趋势。当导线的端点分子强烈的振动撞击缺口处的空气分子时,空气分子也就产生强烈振动。空气分子振动的运动轨迹就是我们看见的电火星(电弧光)。

      避雷针:带电荷的云层靠近避雷针时,在避雷针尖端感应出与云层相反的静电,达到一定程度就向空中放电,中和云层中的电荷。

      静电除尘装置:接通电源后,集电极与电晕线间建立了一个非均匀电场,电晕线周围电场最大。改变直流高压电源的电压值就可以改变电晕线周围的电场强度。当实际电场强度与空气的击穿电场相近时空气发生电离,形成大量的正离子和自由电子。自由电子随电场向正极飘移,在飘移过程中和尘埃中的中性分子或颗粒发生碰撞,这些粉尘颗粒吸附电子以后就成了荷电粒子,这样就使原来中性的尘埃带上了负电,在电场的作用下,这些带负电的尘埃颗粒继续向正极运动,并最后附着在集电极上。

高压电气设备的放电现象:导体尖锐部位的电荷特别密集,尖端附近的电场就特别强,会放出电荷。此现象称之为尖端放电。

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