只要有電荷存在的地方,其周?chē)鸵欢ù嬖陔妶?chǎng),通過(guò)電磁感應(yīng)就可能對(duì)人體或設(shè)備帶電。因此,帶電作業(yè)必須了解電場(chǎng)基本知識(shí),加強(qiáng)防護(hù)措施。
根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的均勻程度,電場(chǎng)可以分為均勻電場(chǎng)與不均勻電場(chǎng),如下圖所示列出了幾種常見(jiàn)的均勻電場(chǎng)和不均勻電場(chǎng)。
均勻電場(chǎng)與不均勻電場(chǎng)
在均勻電場(chǎng)中,各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,方向都相同,如圖 (a)所示平板電容器中間
部分的電場(chǎng)即為均勻電場(chǎng)。上述情況以外的電場(chǎng)都是不均勻電場(chǎng);按不均勻程度的差別,又可分為稍不均勻電場(chǎng)和極不均勻電場(chǎng)。稍不均勻電場(chǎng)如球距不大于球的直徑的球間隙電場(chǎng),如圖(b)所示,極不均勻電場(chǎng)如棒一板間隙電場(chǎng)及棒一棒間隙電場(chǎng),如圖(c)、(d)所示。棒一棒間隙電場(chǎng)屬于對(duì)稱(chēng)的稍不均勻電場(chǎng),棒一板間隙電場(chǎng)則屬于不對(duì)稱(chēng)的不均勻電場(chǎng)。前者比后者稍均勻些。
分析絕緣結(jié)構(gòu)的擊穿時(shí),不僅要考慮絕緣距離,而且還要考慮電場(chǎng)不均勻程度的影響。對(duì)于同樣距離的間隙,電場(chǎng)愈不均勻,通常擊穿電壓愈低。電氣設(shè)備中的電場(chǎng)大多為不均勻電場(chǎng),為了提高絕緣結(jié)構(gòu)的擊穿電壓,必須設(shè)法減小電場(chǎng)的不均勻程度。
電極表面的電場(chǎng)強(qiáng)度與其表面的電荷密度成正比。在電極的尖端或邊緣,如圖(a)及(e)所示,由于曲率半徑小,表面電荷密度大,電力線(xiàn)密集,電場(chǎng)強(qiáng)度高,容易發(fā)生局部放電。這種現(xiàn)象稱(chēng)為尖端效應(yīng)或邊緣效應(yīng)。電極的邊緣或尖端是造成極不均勻電場(chǎng)的重要原因,所以工程上常需要改善電極形狀,避免電極表面曲率半徑過(guò)小或出現(xiàn)尖角。