Sådan beregnes spændingsspænding

Afbrydelsesspændinger for isolatorer kan fås fra tabeller. I nogle tilfælde kan de også beregnes med formler. Et simpelt system består af to parallelle ledende plader, med luft imellem, og en påført spænding V over dem. Resultatet er et elektrisk felt E = V /d går fra en plade til den anden, hvor d er afstanden mellem pladerne. Hvis den påførte spænding bliver stor nok, forekommer ionisering af luften. Atomer har normalt lige store mængder negativ og positiv elektrisk ladning, hvilket betyder, at de ikke er i stand til at føre elektrisk strøm under kraften af ​​et elektrisk felt. Når ionisering opstår, mister atomer noget af den negative ladning, hvilket resulterer i en gas af elektrisk ladede partikler, der bevæger sig under påvirkning af det elektriske felt.

Skriv ud formlen for spaltningsspændingen. Formlen for spaltningsspændingen er: Vbreakdown = B * p * d /(C + ln (p * d)), hvor p er gasets tryk, d er afstanden mellem de to ledeplader og B og C er konstanter, der bestemmes af eksperimenter. For eksempel kan gassen være luft.

Få konstanterne B og C. Konstanterne kan fås fra offentliggjorte artikler, der giver eksperimentelle resultater, såsom "Nuclear Instruments and Methods in Physics Research"; Standardisering af gas forstærkningsbeskrivelse i proportionaltællere, af A Zastawny i 1997. Denne artikel er tilgængelig online. For luft har konstanterne værdierne B = 365 V /(cm Torr) og C = 1,18.

Beregn trykket. For eksempel, hvis trykket af gassen er det samme som omgivelserne, så er det ved atmosfærisk tryk. I SI-enheder er trykket givet i pascaler. Men de fleste data om dette emne er givet ved hjælp af enheden torr i stedet. konvertere fra pascals til torr, multiplicere trykket i pascals med 0.0075. For atmosfærisk tryk er værdien p = 760 torr.

Beregn afstanden d mellem pladerne. Enhederne skal være i overensstemmelse med længden af ​​enheder af konstant B. I dette tilfælde anvendes centimeter som længdeenhed .

Beregn spændingsspændingen. For eksempel ved luft ved atmosfærisk tryk med en afstand på 1 cm mellem pladerne, Vbreakdown = 365 * 760 * 1 /(1,18 + ln (760 * 1)) = 35.503 Volt.