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【項目欄】
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【内容欄】
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1.
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高電圧工学はなぜ必要か
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文明社会における電気エネルギーの必要性と電気エネルギー輸送における高電圧工学,電気電子材料工学の必要について理解する。
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2.
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気中放電,高電圧機器について
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実際の気中放電および高電圧機器(高電圧発生装置等)の概要を把握する。
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3.
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静電界(Maxwell方程式,電界と電束密度)
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Maxwell方程式について理解を確認し,電気力線をイメージできる。電界と電束密度についての違いを把握する。
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4.
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静電界(電極形状と電界分布,端部の効果)
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平行平板電極系,同軸円筒電極系,同心球などにおける電界分布,電位分布を確認し,理解する。さらに電気電子絶縁材料の観点から電界分布等を理解する。実機で遭遇する電極端部の効果について理解し,その電界分布を把握する。電極端部における電気力線をイメージできる。
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5.
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電界中の荷電粒子(気体密度,気体分子の熱運動)
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電界が印加された気体中における荷電粒子の加速,衝突,励起,電離の各過程を理解する。まず,気体分子(気体材料)の基礎的性質と熱運動について理解する。
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6.
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電界中の荷電粒子(弾性衝突,衝突断面積と平均自由行程)
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粒子同士の弾性衝突について理解し,衝突後の運動について基本的計算ができるようになる。衝突断面積と平均自由行程について理解し,簡単な場合について平均自由行程を求めることができる。
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7.
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電界中の荷電粒子(ドリフト速度と移動度,励起,電離)
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ドリフト速度と移動度の概念を理解する。オームの法則を導出でき,導電率,抵抗率を導出できる。電子の衝突による分子の励起と電離について理解する。
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8.
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電界中の荷電粒子(光電離と熱電離,再結合,付着)
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光による電離,気体(気体材料)中の分子同士の衝突による電離について理解する。再結合とそれによる光放出について理解する。付着現象の概略を理解する。SF6などの負性ガスの特性を把握する。
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9.
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放電現象(電離係数,2次電子放出とガンマ係数)
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タウンゼントの電離係数について理解し,それを使って電極間の電子数が表現できる。正イオンによる2次電子放出の機構を理解する。
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10.
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放電現象(暗電流,火花条件)
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電極間の印加電圧が上昇するとき,陽極に流入する電子数が電圧と共に変化することを理解し,それを数式で表現できる。火花条件を導出できる。火花条件の物理的意味を簡素に述べることができる。
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11.
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放電現象(パッシェンの法則)
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パッシェンの法則を導出できる。放電電圧が極小値を持つ意味を理解し,その理由を簡素に述べることができる。
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12.
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放電現象(ストリーマ理論)
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pdが大きいとき,タウンゼント理論では現象を説明できないことを把握した上で,ストリーマ理論について理解する。
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13.
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放電現象(部分放電,グロー放電)
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部分放電について理解する。針対平板電極系の電界分布の概略を理解する。グロー放電の概略を理解する。さらに固体材料沿面での放電現象も理解する。
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14.
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放電現象(液体と固体の絶縁破壊現象)
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液体と固体の絶縁破壊現象について理解する。気体,液体,固体の絶縁破壊機構の違いや破壊電圧値について説明できる。
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15.
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総括
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これまでの授業を総括する。
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