41486 skrypt028 (2)

gęstość prądu osiąga wartość I0“^ifl A / m . Jest to tzw. prąd nasycenia J,„. W drugim obszarze charakterystyki jonizacji wartość prądu nasycenia jest stała. W szystkie naładowane cząsteczki przyspieszane w polu elektrycznym docierają I" elektrod. Energia kinetyczna cząstek wzrasta wraz ze wzrostem napięcia, a \\ icc natężenia oraz odpowiednio siły culombowskiej. Energia ta jest w całym zakresie lego odcinka charakterystyki jonizacji jeszcze niewystarczająca do uruchomienia nowych mechanizmów jonizacji powietrza. Ze względu na wzrastające natężenie pola, prawdopodobieństwo rekombinacji cząstek jest w tym 'bs/arze małe. W trzecim zakresie charakterystyki jonizacji, kiedy natężenie pola clektiycznego osiągnie wartości około 30 kWcm pojawiają się warunki do u . aąpicnia jonizacji zderzeniowej. W wynikli tego. gęstość prądu gwałtownie wzrasta. W /• •.u liczby ładunków ma charakter wykładniczy, jonizacja przebie •ja według lawinowego \\\ecA\a\\\/.o\u vovwog\ wyładowań, opisanego pr/ć/

I owiiM-nda W czwartym obszarze charakterystyka jonizacji zmienia swój charakter. Mimo spadku doprowadzonego napięcia, gęstość prądu gwałtownie wzrasta. Wartość gęstości prądu nic zależy już od rodzaju gazu i mechanizmów jonizacyjnych, a jedynie od parametrów obwodu elektrycznego, w któr m występuje wyładowanie, l en obszar charakterystyki jonizacji jest już związain z mechanizmami rozwoju wyładowania samodzielnego.

Charakterystyka jonizacji ma charakter nieodwracalny. Jej zakończeniem test przeskok iskry w układzie, występującej po przekroczeniu dopuszczalnego natężenia powietrza.

2.7. W ARUNEK TOWNSENDA ROZWOJU WYł ADOWANIA SAMODZIELNEGO

Etm stawanie, rozwój i przebieg wyładowań w powietrzu, w zależności od odległości międ^ycłcktrodowych tłumacza dwa mechanizmy: wyładowań lawinowych i kanałowy. Mechanizm wyładowań lawinowych wynika z teorii Town-senda. W teorii tej główne znaczenie przypisuje się procesom jonizacji zderzeniowej. Mechanizm wyładowań lawinowych jest słuszny dla krótkich iskier i małych odległości międzyelektrodowych. Kanałowy mechanizm rozwoju wyładowań jest słuszny dla dużych odstępów między elektrodowych, wyjaśnia także rozwój wyładowań piorunowych. Interpretacja rozwoju wyładowań według tego mechanizmu uwzględnia nie tylko procesy jonizacji zderzeniowej, ale także jonizację ‘plną. fotojonizację. oraz rolę ładunku przestrzennego.

Według obu mechanizmów, podstawowym zjawiskiem warunkującym wyładowanie jest wystąpienie lawin elektronowych. Zjawisko powstawania lawiny elektronowej polega na wykładniczym wzroście liczby wolnych elektronów' na skutek procesów jonizacyjnych występujących w powietrzu (rys. 2A). W czole lawiny grupuje się chmura szybkich elektronów, natomiast w ogonie lawiny powolnych jonów dodatnich. Mogą one odkształcać pierwotne pole