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電壓擊穿試驗儀想要擊穿空氣,要有幾個(gè)條件:我們假定,空氣中已經(jīng)存在電離后的正離子,當這些正離子當這些正離子受到電場(chǎng)的驅動(dòng)到達陰極時(shí),會(huì )轟擊電極材料,由此產(chǎn)生了二次發(fā)射。
上圖中正離子狠狠撞擊在陰極材料上 ,極陰材料因此激發(fā)出電子有一位研究空氣電離的專(zhuān)家,叫做湯遜。他把電極材料受離子撞擊后產(chǎn)生的二次發(fā)射電子數叫做表面電離系數,或者叫做湯遜第二系數。對于某種電極材料而言,湯遜第二系數的值為
現在我們來(lái)看看擊穿電壓的表達式到底是什么樣,我們來(lái)瞻仰一下:
注意看這個(gè)表達式,式中出現的p和l分別是空氣壓強和電極間的距離,T是溫度。而A和B是系數,與測量值有關(guān)。 這樣一來(lái),我們發(fā)現,空氣的擊穿電壓與溫度、氣壓和電極間的距離都有關(guān),當然,與電極材料也有關(guān)。 現在,我們要請出一位人物:巴申,他在1889年就從大量的試驗中總結出的巴申定律。 巴申認為值出現在兩次對數運算中,因此空氣的擊穿電壓對它不敏感。同時(shí),若氣體溫度不變,則空氣的擊穿電壓變成這樣的形式: 注意:電極間的距離被更換為d。 其曲線(xiàn)是這幅模樣:
注意:電極間的距離被更換為d。
其曲線(xiàn)是這幅模樣:
這里,縱坐標就是氣體的擊穿電壓,它的單位是千伏,而橫坐標的單位是cm.133Pa。也就是說(shuō),這里的pl已經(jīng)合并到一起了。 值得注意的是:空氣的擊穿電壓小值對應的pd為:。如果電極間距為1cm,則氣壓為0.57,這個(gè)值遠遠小于大氣壓。 這說(shuō)明什么? 說(shuō)明,當pd大于或者小于時(shí),擊穿電壓都將隨著(zhù)氣壓的增大或者減小而增大。也因此,提高電極間隙的氣壓或者把間隙抽成高真空,都能提高空氣的擊穿電壓。 這也是高壓開(kāi)關(guān)柜采用真空斷路器或者用SF6高壓氣體填充的原因。
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