擊穿電壓英文解釋翻譯、擊穿電壓的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 punch through voltage
【化】 breakdown potential; breakdown voltage; electrical breakdown tension
puncture voltage; sparking potential

分詞翻譯：

擊的英語翻譯：

attack; beat; bump into; hit; strike out; thrash
【醫】 coup; stroke

穿的英語翻譯：

penetrate; pull on; wear

電壓的英語翻譯：

tension; voltage
【化】 voltage
【醫】 electric tension; voltage

專業解析

擊穿電壓 (Breakdown Voltage) 是電氣工程和材料科學中的核心概念，指在特定條件下，施加于絕緣材料（或絕緣間隙）兩端，使其突然喪失絕緣性能，轉變為導電狀态（即發生電擊穿）時的最低電壓。該電壓值标志着絕緣介質承受電場強度的極限能力。

以下從專業角度詳細解釋其含義：

基本定義與物理機制：
- 當施加于絕緣體（如空氣、油、固體電介質）兩端的電壓逐漸升高時，材料内部或間隙中的電場強度隨之增強。
- 在電場強度達到某個臨界值之前，材料能有效阻止電流通過，表現為高電阻特性。
- 一旦電壓升高至擊穿電壓，絕緣介質内部的束縛電荷（電子、離子）在強電場作用下獲得足夠能量，發生劇烈碰撞電離（湯森放電）或形成導電通道（流注理論），導緻絕緣性能瞬間崩潰，産生雪崩式的電流激增，形成電弧或火花放電。
關鍵影響因素：
- 材料性質：不同絕緣材料（如空氣、SF6氣體、變壓器油、陶瓷、塑料）的分子結構、純淨度、雜質含量、缺陷密度等直接影響其本征介電強度和擊穿電壓。高純度、無缺陷的材料通常具有更高的擊穿電壓。
- 環境條件：
  - 溫度：高溫可能降低材料擊穿電壓（如熱擊穿）。
  - 氣壓：對于氣體（尤其是空氣），擊穿電壓與氣壓和電極間距的乘積（帕邢定律）密切相關。在特定氣壓下存在最低擊穿電壓。
  - 濕度：濕度過高可能降低固體或氣體絕緣的表面電阻，降低沿面閃絡電壓（一種特殊擊穿形式）。
- 電極形狀與間距：電極的曲率半徑（尖端效應）和兩極之間的距離是決定電場分布的關鍵因素。間距越小或電極越尖銳，局部電場越集中，擊穿電壓越低（尤其在氣體和液體中）。
- 電壓波形與持續時間：直流、工頻交流、沖擊電壓（如雷電波、操作波）下的擊穿電壓值可能不同。短時脈沖下的擊穿電壓通常高于長時間施加的直流或交流電壓（考慮累積效應）。
工程意義與測試标準：
- 絕緣強度表征：擊穿電壓是評價絕緣材料或絕緣結構電氣性能的最重要參數之一，直接關系到電氣設備（變壓器、電纜、電容器、開關設備）的安全裕度和運行可靠性。
- 耐壓試驗基礎：高壓電氣設備出廠或檢修時，需進行工頻耐壓試驗或沖擊耐壓試驗，其施加的試驗電壓值（通常高于額定工作電壓數倍）必須低于但接近該設備絕緣結構的擊穿電壓，以驗證其絕緣強度而不造成實際損傷。
- 标準化測試：擊穿電壓的測量需遵循嚴格的國際或國家标準（如IEC 60243, ASTM D149），規定電極配置、升壓速率、環境條件等，以确保結果的可比性和重複性。

參考來源：

IEEE Dielectrics and Electrical Insulation Society. Fundamentals of Dielectric Breakdown. https://www.ieee.org/deis (概述電介質擊穿基本原理)
International Electrotechnical Commission (IEC). IEC 60060-1: High-voltage test techniques - Part 1: General definitions and test requirements. https://webstore.iec.ch/publication/5525 (高壓試驗标準，定義擊穿及相關測試)
National Institute of Standards and Technology (NIST). Electrical Insulation for Rotating Machines: Testing and Monitoring. https://www.nist.gov/publications/electrical-insulation-rotating-machines-testing-and-monitoring (涉及絕緣測試方法，包括擊穿電壓測試)

網絡擴展解釋

擊穿電壓是指導體或絕緣材料在電場作用下失去絕緣性能并發生導電現象的最低臨界電壓值。以下是詳細解釋：

一、核心定義

基本概念
當外加電壓超過某一臨界值時，原本不導電的介質（如空氣、塑料、半導體等）會突然變為導體，導緻電流急劇增加，這種現象稱為電擊穿，對應的臨界電壓即為擊穿電壓。
技術參數
- 擊穿電場強度：單位厚度介質發生擊穿時的電場強度，公式為：
  $$ E_b = frac{V_b}{d} $$
  其中( V_b )為擊穿電壓，( d )為介質厚度。
- 擊穿時間：從施加電壓到發生擊穿的時間間隔，影響設備保護設計。

二、影響因素

材料特性
不同材料的擊穿電壓差異顯著。例如，空氣的擊穿場強約為3 kV/mm，而陶瓷可達10-30 kV/mm。
溫度與均勻性
- 溫度升高會降低材料的絕緣性能，導緻擊穿電壓下降。
- 均勻電場中擊穿電壓與厚度成正比，非均勻電場中則受局部電場集中影響。

三、應用場景

電力系統
用于設計輸電線路的絕緣等級，防止因雷擊或過電壓導緻設備損壞。
電子元件
如二極管的反向擊穿電壓決定了其反向耐壓能力，需根據電路需求選擇合適參數。

四、注意事項

擊穿電壓并非絕對固定值，而是通過實驗統計得出，實際應用中需預留安全裕度。例如，标稱擊穿電壓為1000 V的絕緣材料，實際工作電壓通常不超過800 V。

如需進一步了解具體材料的擊穿參數，可參考等來源的實驗數據。