
【電】 sparkover voltage
light; scintilla; spark; sparkle
【醫】 spark
tension; voltage
【化】 voltage
【醫】 electric tension; voltage
火花電壓(Spark Voltage)是電氣工程領域的專業術語,指兩個電極之間産生電火花所需的最低電壓值。這一概念在氣體放電現象中具有重要作用,其形成原理基于介質擊穿理論:當電場強度超過介質的絕緣強度時,帶電粒子被加速并引發雪崩式電離,最終形成導電通道。
根據《電氣工程手冊》(第5版)的解釋,火花電壓的計算可通過帕邢定律(Paschen's Law)進行數學描述,該公式揭示了氣體壓力、電極間距與擊穿電壓的關系: $$ V = frac{B cdot p cdot d}{ln(A cdot p cdot d) - ln(ln(1 + 1/gamma))} $$ 式中,$p$為氣體壓力,$d$為電極間距,$A$和$B$為氣體特性常數,$gamma$為二次電子發射系數。這種非線性關系解釋了為何在特定壓力-間距組合下會出現最小擊穿電壓。
實際應用中,火花電壓的測量數據可參考美國國家标準技術研究院(NIST)發布的《氣體放電參數手冊》,其中記載了空氣介質在标準條件下的典型火花電壓約為3kV/mm。該參數對高壓設備設計、防爆系統開發及電弧防護技術具有指導價值。工業領域常見于内燃機點火系統、電火花加工機床等設備的參數設定。
火花電壓是指在火花放電過程中,兩個電極之間在介質被擊穿前所達到的臨界電壓值,其具體含義和原理如下:
基本定義
火花電壓是電極間産生電火花所需的最小電壓。當兩電極之間的電場強度超過介質(如空氣、絕緣氣體等)的擊穿阈值時,原本絕緣的介質會突然導電,形成火花放電。
物理機制
應用場景
火花電壓的擊穿特性被廣泛應用于内燃機點火系統、電火花加工、避雷針設計等領域。例如,汽車火花塞通過高壓電擊穿空氣,點燃混合氣體。
影響因素
火花電壓的大小與電極材料、介質種類(如空氣濕度)、溫度及壓力等因素相關。幹燥空氣的典型擊穿電場強度約為3 kV/mm。
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