Рис. 3. Схемы взаимного расположения плоского электрода и примыкающего
к нему плоского (
а
) и цилиндрического (
б
) электродов и диэлектрического
барьера в модельной системе:
1
— диэлектрик;
2
,
4
— электроды 1 и 2;
3
— зона разряда;
5
— плоский электрод;
6
— цилиндрический электрод;
7
— барьерный разряд
металлический электрод (рис. 3,
а
), были получены в работе [11]. При
этом время существования отдельного микроразряда определяется по
формуле
τ
=
e
2
n
2
e
γ
2
b
2
R
2
(1 +
αδ
)
2
E
2
кор
,
(3)
где
e
— абсолютный заряд электрона;
n
e
— концентрация электронов на
границе зоны разряда;
b
— толщина зоны, охваченной коронным раз-
рядом, в приповерхностной области диэлектрика;
R
— удельное при-
поверхностное сопротивление диэлектрика;
α
— коэффициент Таун-
сенда;
δ
— ширина области, примыкающей к границе зоны разряда с
внешней стороны диэлектрика на его поверхности, в которой проис-
ходит генерация новых электрических зарядов за счет столкновения
ускоренных электрическим полем электронов с молекулами и атома-
ми воздуха;
E
кор
— напряженность электрического поля, при которой
в газе возникает коронный разряд (для воздуха при нормальных усло-
виях
E
кор
≈
3
,
1
·
10
6
В/м [17]). Параметр
γ
в формуле (3) вычисляется
из соотношения
(
U
0
−
U
S
)
√
C
1
−
exp
γ
√
RC
√
πR
exp
−
RCγ
2
= (1 +
αδ
)
en
e
bγ,
(4)
где
U
0
— напряжение на плоском металлическом электроде, примыка-
ющем перпендикулярно к барьеру, в момент возникновения микрораз-
ряда (так как отдельный микроразряд длится порядка 10 нс напряже-
ние
U
0
можно принять постоянным);
U
S
— напряжение на поверхности
диэлектрика в начальный момент времени;
C
— емкость диэлектриче-
ского барьера, рассчитанная на единицу площади его поверхности, к
которой примыкает плоский электрод.
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2013. № 4
19
