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1、尖端放电现象以及尖端尺寸对放电的影响摘要：为了更好地对尖端放电现象趋利避害，需要研究其原理与影响因素。可以利用Maxwell2D工程这一软件，通过构造正八边形·圆弧尖端模型·三角尖端模型进行建模，然后设置激励源·材料·边界条件·求解域等基本参数进行求解，得出数据图。分析可知，电场都集中分布在导体表面，能量只集中分布在导体尖端附近，越尖锐的位置，导体尖端的电荷密度越大，附近的场强很强，能量也集中分布在尖端附近。Abstract:Theoryinordertobettertothephenomenonofpointdischarge,
2、itisnecessarytostudytheprincipleandinfluencingfactors.ThissoftwarecanuseMaxwell2Dengineering,throughconstructingoctagon,arccuttingedgemodel,triangletipmodeltomodel,Andthensetdrivesource,material,boundarycondition,solvingdomainareappliedtosolvethebasicparameters,suchas
3、datagraphsareobtained.Analysisshowsthattheelectricfieldisconcentrateddistributionintheconductorsurface,theenergyconcentrateddistributionintheconductoroftip,themoresharp,conductorcutting-edgechargedensity,thegreaterthenearfieldintensityisverystrong,theenergyisconcentra
4、tednearthetip.引言尖端放电是在强电场作用下，物体尖锐部分发生的一种放电现象。属于一种电晕放电。通常情况下，空气是不导电的，但是如果电场特别强，空气分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力，有可能被“撕”开，这个现象叫做空气的电离。由于电离后的空气中有了可以自由移动的电荷，空气就可以导电了，空气电离后产生的负电荷就是负离子，失去电子的电荷带正电，叫做正离子。（对孤立导体）导体表面有电荷堆积时，电荷密度与导体表面的形状有关。在凹的部位电荷密度接近零，在平缓的部位小，在尖的部位最大。当电荷密度达到一定的量值后，电荷产生的电场
5、会很大，以至于把空气击穿（电离），空气中的与导体带电相反的离子会与导体的电荷中和，出现放电火花，并能听到放电声。避雷针是另外一个好的例子。高大建筑物上安装避雷针，当带电云层靠近建筑物时，建筑物会感应上与云层相反的电荷，这些电荷会聚集到避雷针的尖端，达到一定的值后便开始放电，这样不停的将建筑物上的电荷中和掉，永远达不到会使建筑物遭到损坏的强烈放电所需要的电荷。雷电的实质是2个带电体间的强烈的放电，在放电的过程中有巨大的能量放出。建筑物的另外一端与大地相连，与云层相同的电荷就流入大地。显然，要使避雷针起作用，必须保证尖端的尖锐和接地通
6、路的良好，一个接地通路损坏的避雷针将使建筑物遭受更大的损失。原理解释1．在导体的带电量及其周围环境相同情况下,导体尖端越尖，尖端效应越明显。这是因为尖端越尖,曲率越小，面电荷密度越高,其附近场强也就越强。在同一导体上，与曲率小的部位相比，曲率大的部位就是尖端。因此，设备的边.棱。角相对于平滑表面,管道的喷嘴相对于管线，细导线相对于粗导线，人的手指相对于背部等等,前者都可认为是尖端，都容易产生尖端效应。而且,即使带电体没有尖端，而与之相邻近的接地导体具有尖端，它们之间也会产生尖端效应。此时，由于静电感应,在接地体的尖端处会感应出异性
7、电荷，并容易与带电体之间发生放电。2．尖端放电的形式主要有电晕放电和火花放电两种。在导体带电量较小而尖端又较尖时,尖端放电多为电晕型放电。这种放电只在尖端附近局部区域内进行，使这部分区域的空气电离,并伴有微弱的荧光和嘶嘶声。因放电能量较小，这种放电一般不会成为易燃易爆物品的引火源,但可引起其它危害。在导体带电量较大电位较高时，尖端放电多为火花型放电。这种放电伴有强烈的发光和破坏声响,其电离区域由尖端扩展至接地体(或放电体),在两者之间形成放电通道。由于这种放电的能量较大，所以其引燃引爆及引起人体电击的危险性较大。3．火花型尖端放电
8、随两极间距的减小而更易发生。这可由击穿电压随极间距离的减小而下降来说明。4．尖端放电的发生还与周围环境情况有关。环境温度越高越容易放电。因为温度越高，电子和离子的动能越大,就更容易发生电离。另外，环境湿度越低越容易放电。围为湿度高时空气中水分子增多
