Решение: Исследование Разрядных Напряжений Шаровых Разрядников

Ниже представлено решение лабораторной работы, оформленное для записи в тетрадь. Лабораторная работа: Исследование разрядных напряжений шаровых разрядников Дано по условию: Давление \( p = 760 \) мм рт. ст. Температура \( t = 20 \) \( ^\circ \)C. Коэффициент трансформации \( k = 500 \). 1. Расчет относительной плотности воздуха \( \delta \): Для приведения результатов к нормальным атмосферным условиям используется формула: \[ \delta = \frac{0,386 \cdot p}{273 + t} \] Подставим значения: \[ \delta = \frac{0,386 \cdot 760}{273 + 20} = \frac{293,36}{293} \approx 1,0012 \] Так как значение очень близко к единице, в расчетах принимаем \( \delta = 1 \). 2. Определение разрядного напряжения \( U_0 \): Значения \( U_0 \) (амплитудное значение в кВ) берутся из справочных таблиц (Приложение А) для соответствующих диаметров шаров \( d \) и расстояний \( h \). Ниже приведены стандартные табличные значения для данных условий: Для \( d = 20 \) мм: - при \( h = 5 \) мм: \( U_0 \approx 17,0 \) кВ - при \( h = 10 \) мм: \( U_0 \approx 31,5 \) кВ - при \( h = 15 \) мм: \( U_0 \approx 44,5 \) кВ - при \( h = 20 \) мм: \( U_0 \approx 55,0 \) кВ Для \( d = 50 \) мм: - при \( h = 5 \) мм: \( U_0 \approx 17,3 \) кВ - при \( h = 10 \) мм: \( U_0 \approx 32,2 \) кВ - при \( h = 15 \) мм: \( U_0 \approx 46,5 \) кВ - при \( h = 20 \) мм: \( U_0 \approx 60,0 \) кВ 3. Расчет напряжения на вторичной обмотке \( U_2 \): Так как \( \delta \approx 1 \), то фактическое разрядное напряжение \( U_s \) совпадает с табличным: \[ U_s = U_0 \cdot \delta \approx U_0 \] Действующее значение напряжения на вторичной обмотке \( U_2 \) (в кВ): \[ U_2 = \frac{U_s}{\sqrt{2}} \] 4. Расчет напряжения на первичной обмотке \( U_1 \): Напряжение на первичной обмотке (в Вольтах) определяется через коэффициент трансформации \( k \): \[ U_1 = \frac{U_2 \cdot 1000}{k} \] Заполненная Таблица 1: № | d (мм) | h (мм) | U1 (В) | U2 (кВ) | U0 (кВ) | delta | Us (кВ) --|--------|--------|--------|---------|---------|-------|-------- 1 | 20 | 5 | 24,0 | 12,0 | 17,0 | 1,0 | 17,0 2 | 20 | 10 | 44,5 | 22,3 | 31,5 | 1,0 | 31,5 3 | 20 | 15 | 62,9 | 31,5 | 44,5 | 1,0 | 44,5 4 | 20 | 20 | 77,8 | 38,9 | 55,0 | 1,0 | 55,0 1 | 50 | 5 | 24,5 | 12,2 | 17,3 | 1,0 | 17,3 2 | 50 | 10 | 45,5 | 22,8 | 32,2 | 1,0 | 32,2 3 | 50 | 15 | 65,8 | 32,9 | 46,5 | 1,0 | 46,5 4 | 50 | 20 | 84,9 | 42,4 | 60,0 | 1,0 | 60,0 Примечание: 1. Давление \( p = 760 \) мм рт. ст. 2. Температура \( t = 20 \) \( ^\circ \)C. 3. Расчет \( U_1 \) произведен по формуле \( U_1 = \frac{U_0}{\sqrt{2} \cdot 500} \cdot 1000 \).