Безопасность
Разрядник: напряжение пробоя в воздухе
При каком напряжении проскакивает искра? Инструмент рассчитывает напряжение пробоя между плоскими электродами в воздухе по закону Пашена и сравнивает его с эмпирическим правилом 3 кВ на миллиметр.
Бесплатно, без регистрации
Сокращения и обозначения на этой странице (5)
- Закон Пашена
- Напряжение пробоя газа между плоскими электродами как функция давления × расстояния: U = B p d ÷ (ln(A p d) − ln(ln(1 + 1/γ))).
- p · d
- Произведение давления газа на расстояние между электродами, здесь в мбар·см; по закону Пашена определяет напряжение пробоя.
- γ
- Коэффициент вторичной электронной эмиссии электрода (второй коэффициент Таунсенда); здесь 0,01, как в источнике для электродов из нержавеющей стали.
- мбар
- Миллибар, давление: воздух на уровне моря около 1013 мбар, на высоте 1000 м около 900 мбар.
- кВ
- Киловольт = 1000 вольт.
Войти · С учётной записью можно сохранять расчёты и избранное.
mm
mbar
kV
| Пробой (Пашен) | 5,059 kV |
| Правило 3 кВ/мм | 2,999 kV |
| p · d | 101,3 mbar·cm |
| Минимум Пашена | 312 V · 1,14 mbar·cm |
| Пробой при 6 кВ? | да |
Искра возникает, как только приложенное напряжение достигает напряжения пробоя.
Формула
Пашен: U = B p d ÷ (ln(A p d) − ln(ln(1 + 1/γ))), A = 11 /(мбар·см), B = 274 В/(мбар·см), γ = 0,01 (воздух, электроды из нержавеющей стали). Минимум при p d = e · ln(1 + 1/γ) ÷ A. Эмпирическое правило: около 3 кВ/мм при 1 бар, пропорционально давлению.
Пример
1 мм при 1013 мбар: по Пашену около 5,1 кВ, по правилу 3 кВ. 10 мм: по Пашену около 36 кВ, по правилу 30 кВ. Минимум кривой Пашена около 312 В при 1,14 мбар·см.
Примечания
- Закон Пашена справедлив для однородного поля между плоскими электродами. Острия и кромки пробиваются значительно раньше; шары большого радиуса близки к расчётному значению.
- Влажность, температура, загрязнение и материал электродов смещают напряжение; используйте как проектное значение с запасом.
- Для катушек Тесла и защитных разрядников зазор устанавливайте и проверяйте на устройстве, а не только рассчитывайте.
- Искры создают озон, УФ-излучение и радиопомехи; высокое напряжение опасно для жизни.
Вспомогательный расчёт для планирования. Результат не заменяет измерение на собственной конструкции.