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電流來中和感應電荷是否可行

來源:德恩拓 發布時間:2013-12-6 9:01:57
 

本文所述避雷技術是使感應電荷消失的技術。電荷是由帶電粒子攜帶的。帶電粒子受電場的作用運動。因此,分析電場分布,追蹤帶電粒子的運動情況,說明感應電荷消失的過程就是從微觀上說明本文的避雷思路,不失普遍性??梢杂靡粋€特定形狀導體中的帶電粒子運動的例子來做摸擬計算,見圖1。

如圖1所示線路:大電阻R和小電阻r串聯后接到電池上。在導線和電阻上都會有電荷。所有電荷在空間、導線和電阻上都產生一定的電位。電路知識告訴我們線路上各處的電位。因此從線路各處的電位可以反過來求出電荷。我們把線路分成多段,每一段可看成直線段,長度為2a,均勻地帶點,線電荷密度為λ(見圖2),則該段直線段空間任一點的電位為[3]三合一防雷器

i=1,2,…n,我們有n個方程,每個方程都是φi關于λi的線性方程。其系數只與線路尺寸和幾何位置有關,當線路的尺寸和幾何位置一經確定,則系數都是常數。

我們由電路理論,可以很容易地算出線路各處的電位φi 。因為電路理論只用電壓概念,零電位可以任意確定。而電荷則是明確的數,沒有相對任意性。因此當我們用φi反算線路各處電荷λi時必須先解決φ的任意性,即明確φ0的參考點。為了首先定性地得到一個判斷,我們先只考慮φi表達式(4)中的主項,由式(2)可知:φiλi5

電池的作用是使正負電荷極化,使正電極上堆滿正電荷,而負電極上堆滿負電荷,因此λ1為正電荷密度極大,而λn為負電荷密度極大。因此φ的零點,即λi=0的段應該在電路的

E/2處,這里E是電池電壓。三合一防雷器

雷擊是空氣中的電擊穿,電場強度是空氣能否擊穿的主要或唯一量度。因此雷擊危險性大小用電場強度的數值來表征。起始于地面物體的上行先導或下行先導到達雷擊高度后地面物體的上迎先導都是起始于那些電場強度最強,首先達到擊穿空氣的數值的物體表面。導體表面電場強度正比于導體表面的面電荷密度,因此表面電荷密度也就能表征雷擊危險性的大小。使導體表面電荷消失就使遭雷擊的危險性降至零,從而可以成為一種避雷的新思路。

 

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