第1章 气体介质的电气强度一、带电粒子在空气中运动的表征1、自由行程长度: 粒子在1cm 的行程中碰撞次数Z 的倒数λ即为该粒子的平均自由行程长度。
（两次碰撞间粒子经过的距离）(1)粒子的自由行程长度等于或大于某一距离x 的概率为：λ：粒子平均自由行程长度令x = λ，可见粒子实际自由行程长度等于或大于平均自由行程长度λ的概率为36.8%(2)由气体动力学可知，电子的平均自由行程长度：r ：气体分子的半径；N ：气体分子的密度。
由于，代入上式即得:P ：气压，Pa ；T ：气温，K ；K ：波尔茨曼常数，k =1.38*10-23。
在大气压和常温下，电子在空气中的平均自由行程长度的数量级为10-5cm 。
2、带电粒子的迁移率：带电粒子在电场力驱动下，其速度υ与场强E 之比，称为迁移率： k = υ/ E它表示该粒子在单位场强下沿电场方向的漂移速度。
（1）电子与离子的迁移率相比较：• 电子的平均自由行程长度比离子大得多• 电子的质量比离子小得多因此，电子更易加速，其迁移率远大于离子。
3、扩散：热运动中，粒子从浓度较大的区域运动到浓度较小的区域，从而使分布均匀化，这种过程称为扩散。
（1）温度越高，气压越低，扩散进行的越快。
（2）电子的热运动速度大、自由行程长度大，所以其扩散速度也要比离子快得多。
4、带电粒子产生的物理过程（电离）（1）光电离：书上第12页 光子来源：外界高能射线，气体本身放电。
（2）热电离：书上第12页 气体中发生电离的分子数与总分子数的比值m 称为该气体的电离度。
当T>1000K 时，才需要考虑热电离； 当T>2000K 时，几乎全部空气分子都处于热电离状态。
（3）碰撞电离：电子在电场作用下与气体分子碰撞时，把自己的动能转给后者而引起碰撞电离。
（书上第12页） 电子在场强为E 的电场中移过x 的距离时所获得的动能为： m ：电子的质量；e ：电子的电荷量。
如果W 等于或大于气体分子的电离能W i ，该电子就有足够的能量去完成碰撞电离。
