帕邢定律英文解釋翻譯、帕邢定律的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 paschen's rule

分詞翻譯：

帕的英語翻譯：

handkerchief
【醫】 veil

定律的英語翻譯：

law
【化】 law
【醫】 law

專業解析

帕邢定律（Paschen's Law）是氣體放電物理中的基本定律，描述了氣體擊穿電壓（(V_b)）與氣體壓強（(p)）和電極間距（(d)）乘積之間的定量關系。其核心内容可概括如下：

一、物理定義（中英對照）

中文定義：
在均勻電場中，氣體的擊穿電壓 ((V_b)) 是氣體壓強 ((p)) 與電極間距離 ((d)) 乘積 ((p cdot d)) 的函數，且存在一個使擊穿電壓最小的臨界 (p cdot d) 值。

英文定義：
Paschen's Law states that the breakdown voltage ((V_b)) of a gas is a function of the product of gas pressure ((p)) and gap distance ((d)) between electrodes, i.e., (V_b = f(p cdot d)). A minimum breakdown voltage occurs at a specific (p cdot d) value.

二、數學表達式

帕邢定律的經典公式為：

V_b = frac{B cdot p cdot d}{ln(A cdot p cdot d) - ln(ln(1 + frac{1}{gamma}))}

其中：

(A) 和 (B) 是與氣體種類相關的常數（如空氣的 (A approx 15 , text{cm}^{-1}cdottext{Torr}^{-1}), (B approx 365 , text{V}cdottext{cm}^{-1}cdottext{Torr}^{-1}))；
(gamma) 是二次電子發射系數。
最小擊穿電壓條件：當 (p cdot d approx 0.75 , text{Torr·cm})（空氣）時，(V_b) 達到最小值（約 327 V）。

三、物理機制

電子崩理論：
初始電子在電場中加速，與氣體分子碰撞産生電離，形成雪崩式電子倍增。擊穿發生在電子崩規模足以引發自持放電時。

(p cdot d) 的物理意義：
- 低 (p cdot d)：電子平均自由程長，碰撞概率低，需更高電壓加速電子以實現電離。
- 高 (p cdot d)：電子平均自由程短，能量積累不足，需更高電壓補償電離效率下降。

四、典型應用場景

高壓絕緣設計：
優化電氣設備（如變壓器、真空斷路器）的氣體壓力與間隙尺寸，避免擊穿。

等離子體技術：
控制輝光放電、電弧放電的啟動條件（如霓虹燈離子體刻蝕設備）。

航天工程：
預測低氣壓環境（如高空、太空）中的放電風險。

五、權威參考文獻

原始文獻：
Paschen, F. (1889). Ueber die zum Funkenübergang in Luft, Wasserstoff und Kohlensäure bei verschiedenen Drucken erforderliche Potentialdifferenz. Annalen der Physik, 273(5), 69–96.

（首次提出定律的實驗研究）

理論深化：
Townsend, J. S. (1915). Electricity in Gases. Oxford University Press.

（奠定電子崩理論，解釋帕邢曲線的微觀機制）

現代綜述：
Raizer, Y. P. (1991). Gas Discharge Physics. Springer.

（系統分析帕邢定律在低溫等離子體中的應用）

注：引用來源為經典學術文獻，未提供鍊接因需确保權威性；實際應用中可參考IEEE Xplore、APS Journals等數據庫獲取原文。

網絡擴展解釋

帕邢定律（Paschen's law）是描述均勻電場中氣體間隙擊穿電壓與氣壓、電極距離關系的物理定律，由德國物理學家弗裡德裡希·帕邢（Friedrich Paschen）于1889年通過實驗發現。以下是詳細解釋：

1.核心定義

帕邢定律表明，氣體間隙的擊穿電壓（(V_b)）是氣體壓強（(p)）和電極間距（(d)）乘積（(p cdot d)）的函數，且存在一個特定的(p cdot d)值使擊穿電壓最小。這一規律適用于平行平闆電極的均勻電場。

2.數學表達式

不同文獻對公式的具體形式略有差異，但核心關系一緻：

常見形式為：
$$
V_b = frac{B cdot p cdot d}{ln(A cdot p cdot d) - gamma}
$$
其中，(A)和(B)是與氣體種類相關的常數，(gamma)為二次電子發射系數。
另一種簡化表達為：
$$
V_b propto frac{p cdot d}{ln(p cdot d)}
$$

3.帕邢曲線特征

擊穿電壓與(p cdot d)的關系曲線呈“U”型：

當(p cdot d)較小時，擊穿電壓隨(p cdot d)增大而降低；
達到最小值後，擊穿電壓隨(p cdot d)增大而升高。
這表明存在一個臨界(p cdot d)值，對應最低擊穿電壓（如空氣在常壓下約為327 V，對應(p cdot d approx 0.57 , text{Pa} cdot text{m})）。

4.物理意義與應用

氣體放電機制：擊穿電壓受電子雪崩效應影響，當電子在電場中加速并碰撞電離氣體分子時，引發連鎖反應導緻擊穿。
工程應用：指導高壓設備設計（如真空斷路器、絕緣子）、電火花加工參數優化，以及實驗室等離子體生成。

5.補充說明

帕邢定律在非均勻電場或高頻電場中可能不適用。
不同氣體（如SF₆、氮氣）的常數(A)和(B)不同，需通過實驗測定。

通過帕邢定律，工程師可預測不同氣壓和間距下的擊穿條件，從而優化電氣設備的安全性和效率。