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ストリーマ放電って何ですか?リーダとどう違いますか?

A 回答 (1件)

ストリーマ理論によると、放電は放電の主役である電子が放出される陰極側とは反対の領域からストリーマの成長が始まるところに特徴があります。

ストリーマは小さな電離(プラズマ)領域が集まってきて形成されます。ストリーマはプラズマ領域なので内部に高電界を持っているわけではなく、電子、イオンがとりたてて加速されるわけではありません。ストリーマが成長して陰極に達するとストリーマのプラズマ領域を通して大電流が流れ、放電に至ります。
放電のリーダの部分は高電界でイオンが加速されていて発光しています。

参考URL:http://www.acelion.co.jp/meca.html
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Qストリーマ理論、電子雪崩について。

ストリーマ理論、電子雪崩についてお聞きしたいことがあります。

円錐状の陽イオン柱(電極の陰極側で陽イオン密度が高い。)が放電路に形成され、陽イオン柱において電極の陰極側から陽極側に向かい二次的な電子雪崩が順次発生する時、絶縁破壊に至るのは陽極側付近での電離によって生まれた電子が陰極側に取り込まれていく間だけですか?

二次的な電子雪崩で生まれた電子はすぐに陰極側に取り込まれてしまい、そこに留まるわけではないとわたしは考えてしまっています。(わたしが見かけたストリーマ理論の図では留まっているように書かれていたように思います。)


加えて、ストリーマ理論、電子雪崩について知らない方に説明する時に、この様子を表現する良いたとえのようなものはありますか?

また、雪崩をイメージとして使う場合、雪山の斜面の高低差は何かを表現していますか?
雪が電子を表現しているとすると、陽イオンは何に表現されていますか?
電子、陽イオンの密度が高いというのはどのように表現されますか?


分かりづらい質問で申し訳ありませんが、教えて下さい。宜しくお願いします。
(お手間でなければ、参考文献等を教えていただけると大変有難いです。)

ストリーマ理論、電子雪崩についてお聞きしたいことがあります。

円錐状の陽イオン柱(電極の陰極側で陽イオン密度が高い。)が放電路に形成され、陽イオン柱において電極の陰極側から陽極側に向かい二次的な電子雪崩が順次発生する時、絶縁破壊に至るのは陽極側付近での電離によって生まれた電子が陰極側に取り込まれていく間だけですか?

二次的な電子雪崩で生まれた電子はすぐに陰極側に取り込まれてしまい、そこに留まるわけではないとわたしは考えてしまっています。(わたしが見かけたストリーマ理論の図...続きを読む

Aベストアンサー

ストリーマ理論 電子雪崩
等でサーチすると詳しい図や計算式などを含んだ解説が見つかります。
例えば次等
http://eeic09.dip.jp/index2.php?plugin=attach&refer=%E9%9B%BB%E9%9B%A2%E6%B0%97%E4%BD%93%E8%AB%96&openfile=2.pdf

Q放電

何故放電は、とがったところで起こりやすいのでしょうか。

Aベストアンサー

大きさの違う2つの金属球が導線でつながれたものを帯電させたときの
それぞれの球での電界強度をもとめればよいと思います。
理想的な金属であれば、金属全体は等電位になります。
金属が非常に遠く離れているとして(長い導線で結んでいるとして)、
電位は球の表面で、それぞれの金属球の半径R1とR2に反比例、
球に帯電した電荷Q1とQ2に比例するので、
等電位であれば
 Q1/R1=Q2/R2・・・(※)
という関係が成り立ちます。このとき電界強度はそれぞれ
 Q1/R1^2、
 Q2/R2^2、
となり、※からQ1/R1=Q2/R2=Aとおくと
 Q1/R1^2=A/R1、
 Q2/R2^2=A/R2
という具合に半径に反比例します。
したがって、小さな球ほど電界が強くなります
(つまり尖っているほど電界が強くなります)。

大きなシャボン玉と小さなシャボン玉を(ストローなどで)
つないだときに、大きなシャボン玉の方に空気が移って
小さなシャボン玉がしぼんでしまうのとなんとなく似ているような
(平均曲率に比例して(=半径に反比例して)
 表面張力による圧力が強くなるので
 式の上でも似ているといえば似ていると思うのですが)

大きさの違う2つの金属球が導線でつながれたものを帯電させたときの
それぞれの球での電界強度をもとめればよいと思います。
理想的な金属であれば、金属全体は等電位になります。
金属が非常に遠く離れているとして(長い導線で結んでいるとして)、
電位は球の表面で、それぞれの金属球の半径R1とR2に反比例、
球に帯電した電荷Q1とQ2に比例するので、
等電位であれば
 Q1/R1=Q2/R2・・・(※)
という関係が成り立ちます。このとき電界強度はそれぞれ
 Q1/R1^2、
 Q2/R2^2、
と...続きを読む

Q何kV/cmで絶縁破壊が起こるか?

試料に高電圧を印加する実験を考えております。シリコンオイル中、および大気中において、何kV/cmで絶縁破壊が起こるか、ご存知の方がいらっしゃいましたら教えていただきたく存じます。有効数字は一桁程度でかまいません。

Aベストアンサー

一般的にいわれるのは
大気中:30kV/cm

また、教科書によると、
シリコン油中:80kV/2.5mm
だそうです。
ただ、絶縁破壊電界は電極間距離に依存し、一般には短い方が高電界に耐えます。

Qタウンゼント放電について

レポートの課題で「パッシェンの法則とタウンゼント放電について図を描いて説明しなさい。」という課題が出ました。
教科書などを見ているのですが、このような現象をタウンゼント放電といいますみたいな事は載っていません(タウンゼント第一係数などは見つけましたが…)
「電子なだれ」のことをタウンゼント放電というのでしょうか?
また、パッシェンの法則とはどういう関係なのでしょうか?参考URLなどありましたらよろしくお願いします。

Aベストアンサー

タウンジェント放電(Townsend discharge)を英語で検索すれば説明は見つかると思います。
低圧ガスの中にdだけ離れた平面型の冷陰極と陽極をもつ放電管において、電極への印加電圧Vと電流をグラフに描く場合、0Vから電圧を上げていき最初に電流が指数関数的に増大する領域をタウンゼント放電と呼びます。タウンジェント放電は、生成されたイオンが陰極に衝突して2次電子を放出する(γ作用)ために起きるのですが、これらの2次電子が一定以上増えると絶縁破壊を起こして電圧が急低下しグロー放電に移行します。これが電子なだれです。
 この絶縁破壊電圧Vbと、ガス圧pおよび電極間距離dの積すなわちpdとの関係を描いたものがパッシェンの曲線です。パッシェン(Paschen)の法則はこのpdとVbのなす曲線がU字型のカーブになり、最小点が存在すると主張しています。直感的には電極間の距離dが小さい方がVbが小さくなると予想されるのに対して、全く反する結果だといえます。このことをタウンゼント放電のメカニズムから説明することができるのです。具体的な導出課程はプラズマ工学などの教科書に書かれているので調べて頂きたいのですが、pdという積が電極間にあるガス粒子の個数に比例した量であることはおもしろいところです。

タウンジェント放電(Townsend discharge)を英語で検索すれば説明は見つかると思います。
低圧ガスの中にdだけ離れた平面型の冷陰極と陽極をもつ放電管において、電極への印加電圧Vと電流をグラフに描く場合、0Vから電圧を上げていき最初に電流が指数関数的に増大する領域をタウンゼント放電と呼びます。タウンジェント放電は、生成されたイオンが陰極に衝突して2次電子を放出する(γ作用)ために起きるのですが、これらの2次電子が一定以上増えると絶縁破壊を起こして電圧が急低下しグロー放電に移行します...続きを読む

Q波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式は?

波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式を知っていたら是非とも教えて欲しいのですが。
どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

No1 の回答の式より
 E = hc/λ[J]
   = hc/eλ[eV]
となります。
波長が nm 単位なら E = hc×10^9/eλ です。
あとは、
 h = 6.626*10^-34[J・s]
 e = 1.602*10^-19[C]
 c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
 E≒1240/λ[eV]
となります。

>例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
>合っているのでしょうか?
λに 540[nm] を代入すると
 E = 1240/540 = 2.30[eV]
でちょっとずれてます。
式はあっているはずです。

Q誘電率について

「高い誘電率を有するが電気的には絶縁体(プラスチック・セラミック・油)」とある本に書かれていたのですが、高い誘電率の意味がまったくわかりません。

誘電率とはどういうものなのでしょうか?是非教えてください。

導体、半導体、絶縁体についてもあまりくわしくないようなレベルです。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>誘電体とはどういうもので、普段の生活でどういう風に使われている等

そうですねぇ。極端なことを言いますと、どんな物質でも大なり小なり電子が引っ張られる効果はあるのでその意味では、電気を通さない物質はみんな誘電体という見方もできます。

ただ一般に「誘電体」というと特にその効果が大きい物質に対して言うことが多いですね。
誘電体で身近な物というのは結構難しくて大抵は部品として何かの中に組み込まれています。


・電子ライター(けずって火花を出すのではなく、カチッという音と共にスパークが飛ぶやつ)
 ->誘電体を打撃すると揺さぶられて高電圧が発生する

・コンデンサー...ありとあらゆる電気製品に含まれている部品で電気を蓄えるもの

・超音波モーター...オートフォーカスカメラでレンズを駆動してピントを合わせるモーター

・メガネや望遠鏡、双眼鏡...レンズの表面にコーティングして光の反射を防止する為に使う

などなど上記はほんの一例ですが実に色んな用途に使われています。

では。

Q変位電流ってなんですか!!!???

現在マクスウェルの方程式を勉強しています。

そこでアンペール・マクスウェルの方程式で、変位電流というものがでてきました。しかし、その教科書ではその名前のことしか教えてくれず、調べてもこれと言ったいいものがありません。

式の導出はいいから、結局変位電流ってなんなの?といった具合です。


教えていただけませんか?具体的にどういうものなのか、どういったときに見られる現象なのか?教えていただきたいです。

ちなみにいくつか調べた結果、変位電流は「実際には存在しない電流である」や「コンデンサで交流を流したときにでるものである」という情報を入手しています。


矛盾していて困っています。

Aベストアンサー

 平行板コンデンサーがあって交流電流が流れているとします。コンデンサーにつながる導線には電流(=電荷の移動)があり、導線の周囲には変動する磁場が生じます。コンデンサーの極板の間には移動する電荷が存在しないので電流がありませんが、では、極板間の空間(の周囲)には磁場は生じないのでしょうか。

 そこだけ磁場が発生しない、というのは不自然で、やはりそこにも磁場が生じるはずだと考え、磁場を生じる原因として電場の変化があると考えられたのだと思います。

 磁場を生じるので電流と同じ働きをするが、電荷の移動である普通の電流とは違う、ということで「変位電流」というような呼び方をするようです。
 ※なぜ位置の変化を表す「変位」という言い方をするのかは私にはよくわかりません。識者の回答を待ちましょう。

http://www.cqpub.co.jp/dwm/Contents/0083/dwm008301420.pdf

QRF(高周波)電源の原理

発振周波数13.56MHzの自励発振方式の高周波電源を用いてプラズマを発生させ、プラズマ重合というものにより薄膜を形成する実験を行っているのですが、自励発振方式、進行波、反射波、マッチングBOXなどわからないものが盛りだくさんです。高周波電源、RF電源で検索にかけてもヒットするものはなく、図書館でもキーワード「高周波電源」では本が出てこないです。高周波電源の原理に関する文献などありましたら紹介してください。よろしくお願いします。
(装置のマニュアルにも原理はありませんでした)

Aベストアンサー

No.2のymmasayanです。

「自励発振」という言葉と「高周波電源の原理」という言葉に惑わされて
的外れの回答をしてしまったようです。

発振方式には自励式と水晶式、PLL式などがあり、一方電源としては自励式と他励式が
あります。
同じ自励式という言葉でも意味がぜんぜん違います。発振周波数13.56MHzということは
水晶発振による自励式電源ですね。
ここでいう自励式電源とは発振回路を内蔵している電源のことです。
他励式というのは他の装置(発振回路)から信号をもらって増幅器だけを持つものを
いいます。

>高周波電源、RF電源で検索にかけてもヒットするものはなく

Googleで「高周波電源」で約1300件、「高周波電源 マッチング」で
約120件ヒットします。1例を参考URLに記載します。

「進行波、反射波、マッチング」は無線機とケーブルとアンテナに関するものが
詳しいと思います。又No.2の参考URLで紹介した書籍にも第1章に載っています。

少し難しいですが下記URL
http://www.mogami-wire.co.jp/paper/tline/tline-01.html
の 5. 定在波 6. リターンロスと反射損失
のところにも「進行波、反射波、マッチング」の話が載っています。

参考URL:http://www.thp.co.jp/rf_pro/matching.htm

No.2のymmasayanです。

「自励発振」という言葉と「高周波電源の原理」という言葉に惑わされて
的外れの回答をしてしまったようです。

発振方式には自励式と水晶式、PLL式などがあり、一方電源としては自励式と他励式が
あります。
同じ自励式という言葉でも意味がぜんぜん違います。発振周波数13.56MHzということは
水晶発振による自励式電源ですね。
ここでいう自励式電源とは発振回路を内蔵している電源のことです。
他励式というのは他の装置(発振回路)から信号をもらって増幅器だけを持つも...続きを読む

Qオシロの入力インピーダンスについて

私の使っているオシロスコープは入力インピーダンスを
50Ωと1MΩに切り替えることができるのですが、切り替えたらどうなるのかよくわかりません。
マニュアルには観測できる垂直軸(電圧)の領域が1MΩのほうが大きいとしか書いてないです。
同じシグナルを入力したときに50Ωと1MΩとでは波形が違うみたいです。
切り替えると何が起こるのでしょうか?
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

50Ω

信号は電力伝送されますから
あまり強い信号を入力してはいけません。
測定相手が50Ω系であれば、配線を切って
オシロに接続することで、反射の無い
きれいな(本来の)波形を観測することができます。
また、50Ωだと受け側は純抵抗に近くなりますから
容量成分で生じる不都合(スパイクなど)も
発生しません。
ただし、配線を切れないところの測定には適しません。
(こちらに電流が流れてしまうため)

1MΩ

信号はハイインピーダンス受けとなりますから、
配線を負荷につないだままで、
もしくは回路の途中からでも信号を取り出して
波形を観測することができます。
しかし、ハイ受けですから、回路に多少影響を
与えます。
また、出力回路のような処では
別に終端抵抗を必要とします。
そしてインピーダンスは高くても
プローブの容量成分(20pFぐらいかな)は
そのまま残りますから
波形に乱れが生じる場合もあります。

なお、オシロの回路は、1MΩ受けに造られていて
50Ωの時は入力端に抵抗が挿入されるように
作られているはずです。

50Ω

信号は電力伝送されますから
あまり強い信号を入力してはいけません。
測定相手が50Ω系であれば、配線を切って
オシロに接続することで、反射の無い
きれいな(本来の)波形を観測することができます。
また、50Ωだと受け側は純抵抗に近くなりますから
容量成分で生じる不都合(スパイクなど)も
発生しません。
ただし、配線を切れないところの測定には適しません。
(こちらに電流が流れてしまうため)

1MΩ

信号はハイインピーダンス受けとなりますから、
配線を負荷につないだ...続きを読む

Qフェントン反応について

こんにちわ、タイトルの通りなんですが、フェントン反応について教えてください。どんな反応でどんなときに起こる反応なのか、何が生成されるのかなど教えてください。

Aベストアンサー

過酸化水素が、細胞中の鉄イオン(Fe2+)や銅イオン(Cu1+)などの触媒作用で、ヒドロキシルラジカル(HO・)に変化する反応です。
 Fe2++H2O2 →Fe3++HO- +HO・ 

活性酸素とかと関係がある反応です。
質問に合致してはいませんが、URLを1つ載せておきます。フェントン反応というか活性酸素が説明されています。。 

 

参考URL:http://www.geocities.co.jp/Beautycare/2308/sub2-kasseisanso.htm


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