高电压工程基础课后习题

第二章习题

2.1氮气的电离能为15.5eV ，求能引起光电离的光子的最大波长是多少？是否在可见光范围内？

解：-19-19

1eV 1.60210C V=1.60210J =⨯⋅⨯ 348196.6310J S,C=310m/s,15.5 1.60210J i h W --=⨯⋅⨯=⨯⨯带入，得到：

所以能够引起光电离的光子的最大波长是80nm ，不在可见光范围内，而大概在紫外线范围内。紫外线的波长范围是（10-400nm ）

2.2一紫外灯的主要谱线的波长是25

3.7nm ，用以照射铜电极时，问会不会引起电极表面电子发射？

解：-19-191eV 1.60210C V=1.60210J =⨯⋅⨯

所以会引起电极表面电子发射。

2.3 SF 6气体的电离能为15.6eV ，问要引起碰撞电离时电子的速度至少应为多大（电子质量-30-19e m =0.9110kg,1eV=1.610J ⨯⨯）? 解：212

i mv W ≥ 62.3410v ≥⨯m/s

2.4 用放射性同位素照射一均匀场间隙，使间隙每秒钟在每一立方厘米中产生107对正负带电质点。若两电极之间的距离d ＝5cm ，问图2－3中饱和电流密度等于多少？

Q=nqsl=0.5*107*1.602*10-19*5*St

j=Q/St=0.5*107*1.602*10-19*5=4.005*10-12A/cm 2 2.5 2105

0.135, 4.5410x

e e e λ

λ

λ

λλλλ----==⨯取x=2,取x=10 2.6 一个1cm 长的均匀间隙中，电子碰撞电离系数α＝11cm －1。若有一个初始电子从阴极出

发，求到达阳极的电子崩中的电子数。

解：n ＝e 11

2.7同轴圆柱电极间电场为不均匀电场，内电极表面

电力线最密，场强最大；离内电极越远场强越小；

外电极内表面场强最小。

2.820r 002

max av av max x (1)4()44(2)21

/()

1/x r x r r x r Q E x

Q R r U E dx Rr

Q Rr C U R r

Rr E U R r x R E E U R r r

E U R r E r r f E R r d

πεεπεεπεε=-===-=-==-=-====+⎰R 离球心距离为处的电场强度为：

内外电极间的电压为

=所以极间电容为：

将带入（）最大场强出现在内球表面，其值为：

（）平均场强：电场利用系数

2.930=C 标准大气条件下，电晕起始场强：

0.3E （ 2.10

解：12972.9

2.90.94427325

30(137.64/2ln 89.1C c c P T E m m kv cm h U E r kv r δδ==⨯=+==== 第三章

3.1b b 2

4.22d 24.22U E δδ=+=+

3.2

3.3

3.4据图3-7，或根据棒板间隙击穿场强3.35KV/cm,计算得到750kv 放电距离为223.88cm 取安全系数1.8，则d=1.8*223.88=402.984cm 3.5 min a min 3.4 3.4 1.718/18/8

1.35 1.7

2.295U MV d U KU MV

===++==⨯=棒板间隙的最小击穿电压：

输电线路对杆塔的最小击穿电压：

3.60027399.8273200.969273101.327325

t p p t δ++===++g g 3.74411265353.3()1.110 1.1350010s U U KV H --=

=⨯=-⨯-⨯ 第四章

4.1 4.44s 61201 3.2102102010s l R b γπ-===⨯Ω⋅⨯g