[科普中國]-帕邢定律

帕邢定律，表征均勻電場氣體間隙擊穿電壓、間隙距離和氣壓間關(guān)系的定律。1889年由F.帕邢根據(jù)平行平板電極的間隙擊穿試驗結(jié)果得出。

簡介帕邢定律（英語：Paschen's law);二電極間開始形成電弧或放電的擊穿電壓是氣體的壓力和電極距離乘積的函數(shù)，通常寫成； 。此處；p是氣體的壓力；d是電極的距離。 帕邢找到此函數(shù)的形式是 。此處a和b是常數(shù)；和氣體的成分有關(guān)。在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下，a= 43.66；b=12.8. 帕邢定律表示二極間開始的擊穿電壓和氣體壓力及二極間距乘積的關(guān)系；實際是一條彎曲的曲線；開始時，氣體壓力減少，電壓也隨之下降；但當(dāng)氣壓再下降時，電壓又慢慢上升；一直升至比開始時的電壓高2-3倍；這條擊穿電壓和氣體壓力及電極距離乘積的曲線又稱帕邢曲線。帕邢定律是德國物理學(xué)家帕邢于1889年發(fā)現(xiàn)的；故以他的名字命名。 帕邢定律在氣壓很高和二電極距離很短時不能成立。1

擊穿電壓絕緣體的擊穿電壓（英語：breakdown voltage）是令一部分絕緣體變成電導(dǎo)體的最小電壓。二極管的擊穿電壓是指二極管反向?qū)щ姷淖钚》聪螂妷骸?/p>

一股突發(fā)的電流可以永久地轉(zhuǎn)變固態(tài)絕緣體中的分子結(jié)構(gòu)，從而于物質(zhì)中產(chǎn)生一道較易導(dǎo)電的路徑。而一種絕緣體的擊穿電壓并不是絕對數(shù)值，而是通過統(tǒng)計得出的約數(shù)。因此，人們經(jīng)常會取一個比擊穿電壓低的值來確保絕緣體被擊穿的概率在安全范圍之內(nèi)。

擊穿電壓有兩種量度方法，分別是交流電的擊穿電壓和沖擊擊穿電壓。交流電會采用家用交流電的頻率（多數(shù)為50Hz或60Hz）。沖擊擊穿電壓是模仿絕緣被雷電擊中時的情況，波幅會在1.2微秒內(nèi)達(dá)至90%，在50微秒后會降至50%。此外，ASTM為擊穿電壓的試驗提供兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：ASTM D1816和ASTM D3300。2

電弧電弧（英語：electric arc），又稱弧放電（arc discharge），是由于電場過強(qiáng)，氣體發(fā)生電擊穿而持續(xù)形成等離子體，使得電流通過了通常狀態(tài)下的絕緣介質(zhì)（例如空氣）的現(xiàn)象，或者說當(dāng)通電的高電壓電路出現(xiàn)導(dǎo)體與導(dǎo)體的分開時，兩段就會出現(xiàn)電弧 。1808年漢弗里·戴維（Humphry Davy）利用此一現(xiàn)象發(fā)明第一盞“電燈”—電弧燈（voltaic arc lamp）。

電弧產(chǎn)生的高熱可以融化或是汽化所有的金屬，工業(yè)上利用電弧來焊接、融化或是切割金屬，例如等離子切割機(jī)（plasma cutting）、放電加工機(jī)（electrical discharge machining）、煉鋼廠的電弧爐。

電弧燈、電影院用的電影放映機(jī)也是利用電弧原理的一些設(shè)備。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

孔祥杰 - 副教授 - 大連理工大學(xué)軟件學(xué)院