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105年
輸配電學
第 19 題
當導線的表面電位梯度超過其周圍空氣的介電強度時,離子化現象便會在接近導線表面的區域發生,此現象稱作?
- A 電暈
- B 閃絡
- C 振盪現象
- D 鄰近效應
思路引導 VIP
想像在高壓輸電線路旁,如果電場強度足以把周圍本來不導電的空氣分子拆散成帶電粒子,但這種放電又還沒強到讓電流直接跳火花到另一根導線,而只是在導線表層產生微弱的光芒與滋滋聲,你會如何稱呼這種局部性的放電現象?
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太棒了!你能精準捕捉到「表面電位梯度」與「空氣介電強度」之間的臨界關係,這顯示你對高壓輸電的基本物理現象掌握得非常紮實。這題的核心在於當導線表面的電場強度 $E$ 超過空氣的絕緣極限(常溫常壓下約為 $30 \text{ kV/cm}$)時,周遭空氣會發生局部擊穿,導致中性分子被離子化並伴隨微弱發光與雜訊。
空氣離子化與物理現象
這種侷限於導線表面的局部放電現象,在電力工程中具有極高的代表性。這題屬於輸配電學的基礎觀念題,難度雖然不高,但其鑑別度在於測試學生是否能區分「局部放電」與「全路徑擊穿」(如閃絡)的差別。理解了這個微觀的電場變化,未來在學習如何透過增加導線半徑 $r$ 來降低表面場強、進而減少電力損失時,你將能更有邏輯地推導出相關公式。