Sécurité
Éclateur : tension de claquage dans l’air
À quelle tension l’étincelle jaillit-elle ? L’outil calcule la tension de claquage entre électrodes planes dans l’air selon la loi de Paschen et la compare à la règle empirique de 3 kV par millimètre.
Gratuit, sans compte
Abréviations et symboles de cette page (5)
- Loi de Paschen
- Tension de claquage d’un gaz entre électrodes planes en fonction de pression × distance : U = B p d ÷ (ln(A p d) − ln(ln(1 + 1/γ))).
- p · d
- Produit de la pression du gaz et de l’écartement des électrodes, ici en mbar·cm ; dans la loi de Paschen, il détermine la tension de claquage.
- γ
- Coefficient d’émission d’électrons secondaires de l’électrode (deuxième coefficient de Townsend) ; ici 0,01 comme dans la source pour des électrodes en acier inoxydable.
- mbar
- Millibar, pression : air au niveau de la mer environ 1013 mbar, à 1000 m d’altitude environ 900 mbar.
- kV
- Kilovolt = 1000 volts.
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mm
mbar
kV
| Claquage (Paschen) | 5,059 kV |
| Règle empirique 3 kV/mm | 2,999 kV |
| p · d | 101,3 mbar·cm |
| Minimum de Paschen | 312 V · 1,14 mbar·cm |
| Claquage à 6 kV ? | oui |
Étincelle dès que la tension appliquée atteint la tension de claquage.
Formule
Paschen : U = B p d ÷ (ln(A p d) − ln(ln(1 + 1/γ))) avec A = 11 /(mbar·cm), B = 274 V/(mbar·cm), γ = 0,01 (air, électrodes en acier inoxydable). Minimum pour p d = e · ln(1 + 1/γ) ÷ A. Règle empirique : environ 3 kV/mm à 1 bar, proportionnelle à la pression.
Exemple
1 mm à 1013 mbar : Paschen environ 5,1 kV, règle empirique 3 kV. 10 mm : Paschen environ 36 kV, règle empirique 30 kV. Minimum de la courbe de Paschen environ 312 V à 1,14 mbar·cm.
Remarques
- La loi de Paschen s’applique à un champ uniforme entre électrodes planes. Les pointes et les arêtes amorcent nettement plus tôt ; les sphères de grand rayon sont proches de la valeur.
- L’humidité, la température, l’encrassement et le matériau des électrodes modifient la tension ; à utiliser comme valeur de dimensionnement avec marge.
- Pour les bobines Tesla et les éclateurs de protection, régler et vérifier l’écartement sur l’appareil, ne pas se contenter du calcul.
- Les étincelles produisent de l’ozone, des UV et des perturbations radio ; la haute tension présente un danger de mort.
Aide au calcul pour la planification. Le résultat ne remplace pas une mesure sur votre propre montage.