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华南理工高压电习题答案--第1页

华南理工高压电习题答案

高压输电的必要性

输电线路的传输容量受哪些因素制约,

线损与发热线路电压降电力系统稳定

电离;电子脱离原子核的束缚而形成自由电子和正离子的过程称为电离

电离能;电离所需的能量称为电离能Wi，通常用电子伏(eV)表示，有时也用电

离电位Ui表示，Ui,Wi/e。

激励;原子中电子在外界因素的作用下可跃迁到能级较高的外层轨道，称之为

激励，所需的能量称为激励能We

分级电离;原子或分子在激励态再获得能量而发生电离称为分级电离，此时所

需能量为Wi-We

逸出功;要使电子从金属表面逸出需要一定的能量，称为逸出功

电子亲和能;使基态的气体原子获得一个电子形成负离子时，所放出的能量称

为电子亲合能。带电质点的扩散;带电质点从浓度较大的区域向浓度较小的区域的

移动，从而使浓度变得均匀的过程，称为带电质点的扩散。

带电质点的复合带异号电荷的质点相遇，发生电荷的传递和中和而还原为中

性质点的过程，称为复合。

中性气体中带电质点的来源及其浓度大小由于宇宙射线和地壳中放射性物质

的射线等作用，气体中会发生微弱的电离而产生少量的带电质点，例如，通常大气

中正负带电质点:500-1000对/cm3。这极少量的带电质点对气体的绝缘性能并没有

什么影响，气体的电导极小，仍为优良绝缘体

电离方式有哪几种,热电离、光电离、碰撞电离和分级电离

每种电离方式在气体放电过程中的作用和适用性

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热电离室温下热电离的概率是极低的，只有在电弧放电的高温条件下才会有

明显的热电离过程。

电离程度:单位体积内电离质点数与质点总数之比。

只有当温度超过104K时才考虑热电离，研究常温下气体绝缘性能时不必考

虑。光电离

光辐射引起的气体分子的电离过程称为光电离。可见光不能使气体直接发生光

电离，紫外线也只能使少数低电离电位的金属蒸气发生光电离，只有波长更短的X

射线、?射线才能使气体发生光电离。

必须注意，正、负带电质点在复合时会以光子的形式放出电离能，使气体间隙

中电离区以外的空间发生光电离，促使电离区进一步发展。

光电离是气体放电过程中一种重要的电离方式。

碰撞电离

电子或离子在电场作用下加速所获得的动能(1/2mv2)与质点电荷量(e)、电场

强度(E)以及碰撞前的行程有关，即:

1/2mv2,eEx

高速运动的质点与中性的原子或分子碰撞时，如原子或分子获得的能量等于或

大于其电离能，则会发生电离。电离条件为:

eEx?Wi或x?Ui/E

为使碰撞能导致电离，质点在碰撞前必须行经的距离。增大气体中的电场强度

E可以使x值减小。因此，提高外施电压会使碰撞电离的概率增大。

分级电离

原子中电子在外界因素的作用下可跃迁到能级较高的外层轨道，称之为激励，

所需的能量称为激励能We。

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由于激励能比电离能小，因此原子或分子有可能在外界给予的能量小于Wi但

大于We时发生激励。

原子或分子在激励态再获得能量而发生电离称为分级电离，此时所需能量为

Wi-We。但通常分级电离的概率很小，因为激励态是不稳定的，一般经过约10-

8s就会回复到基态某些原子具有亚稳激励态，这种激励态很难回复到基态，通常