4、爆炸脉冲功率中的电磁理论与电路基础

爆炸脉冲功率中的电磁理论与电路基础

在爆炸脉冲功率领域，涉及到诸多关键的物理概念和电路原理，这些知识对于理解和设计相关系统至关重要。下面将详细介绍传输线、绝缘、电路方程、瞬态电路以及电磁现象等方面的内容。

1. 传输线与绝缘

传输线在爆炸脉冲功率系统中起着重要作用。其中一种绝缘技术利用磁场来抑制传输电流中的电子到达传输线的另一导体，这种技术允许构建非常紧凑且能传输高功率的传输线。

传输线可以根据其几何配置进行分类：
- 同轴（圆柱形）
- 平行圆柱形
- 带状
- 螺旋形
- 锥形

在高压系统中，电气绝缘是必不可少的组件。没有适当的绝缘，由于电气击穿，高压无法维持。绝缘体是提供高电阻以阻止电流通过的介电材料，一般来说，良好的绝缘体电阻率应不低于$10^{10} Ω·cm$。常见的绝缘材料及其室温介电常数如下表所示：
| 材料 | 介电常数 | 材料 | 介电常数 |
| — | — | — | — |
| 空气（1 atm） | 1.00053 | 玻璃 | 4.5 - 10 |
| N₂（1 atm） | 1.0005 | 云母 | 3 - 7 |
| SF₆（1 atm） | 1.002 | 聚酯薄膜 | 2.8 |
| 水 | 80.4 | 聚四氟乙烯 | 2.8 |
| 蓖麻油 | 4.5 | 聚氯乙烯 | 3.0 - 3.5 |
| 变压器油 | 2.2 - 2.5 | 聚乙烯 | 2.5 - 2.6 |
| 甘油 | 44.0 | 硅油 | 2.5 |

气体和液体绝缘体的击穿场强或介电强度可