Câu trả lời Vật lý số 2
Bạn có cần điện áp cao hoặc dòng điện để tạo ra tia lửa?
một tia lửa là gì? :
Ánh sáng phát ra từ tia lửa không đến từ chính dòng điện tử, mà từ môi trường vật chất phát huỳnh quang để đáp ứng với sự va chạm từ các electron. Khi các electron va chạm với các phân tử không khí trong khoảng trống, chúng kích thích các electron quỹ đạo của chúng đến mức năng lượng cao hơn. Khi các electron kích thích này trở về mức năng lượng ban đầu, chúng phát ra năng lượng dưới dạng ánh sáng. Không thể để một tia lửa nhìn thấy được hình thành trong chân không. Nếu không can thiệp vào vật chất có khả năng chuyển đổi điện từ, tia lửa sẽ vô hình (xem hồ quang chân không)
Năng lượng tia lửa có thể rất nhỏ do mật độ cực cao từ một diện tích bề mặt cực kỳ nhỏ. Trường điện tích tăng theo cấp số nhân với lực tăng theo hướng nó đang đi. Va chạm với một điện tích tương tự đứng yên không bao giờ chạm vào nhưng nhanh chóng bị đẩy lùi để làm chệch hướng đường đi của nó và thường phân nhánh theo hai đường khác nhau và tiếp tục hướng tới mục tiêu phân cực đối nghịch.
Vì vận tốc của điện tích chuyển động rất chậm trong các dây dẫn (xem vận tốc trôi) nên diện tích bề mặt của nó có thể nhỏ như các phân tử tích điện tăng tốc về phía phân cực điện tích trái dấu tính bằng mili giây. Khi đạt được mục tiêu của dây dẫn, cơ chế trên như đã xác định xảy ra trong pico đến nano giây và tồn tại cho đến khi năng lượng lưu trữ bị tiêu tán trong không khí.
Thử nghiệm vào thời điểm Giáng sinh
-
Chúng tôi đã từng có được cây thông Xmas cây Xmas bằng nhựa kim loại như mũ nhựa nhưng kéo dài ra như một chuỗi ngắn 40cm. Nó có thể hướng theo chiều ngang về phía TV bắt đầu từ khoảng cách 1 m và sẽ kéo dài khi gần hơn sau đó hạ xuống khi BDV của không khí ~ 1kV / mm từ thùng kim loại vượt quá khoảng 2 ~ 4 cm. Điều đó khẳng định ước tính điện áp sạc của tôi. Tuy nhiên, tia lửa hầu như không thể cảm nhận được với lẽ có lẽ Amp chảy trong một nano giây.
Đó là không khí phát nổ và không phải là dây dẫn Nhưng khe hở của dòng điện nhỏ đến mức điện cực hàn và mục tiêu tan chảy từ khí nóng plasma ở cả hai đầu.
Môi trường plasma nóng trở thành một chất dẫn nhiệt và nhiệt quá nhiệt và là môi trường mang để truyền khí điện cực và các hạt chảy và hàn kim loại mục tiêu.
Giáo hoàng-
dt = ESR ∗ C E= 1 / 2 CV2
Tia lửa tương tự có thể được tạo ra từ 5 microjoules phá vỡ năng lượng cảm ứng được lưu trữ trong một sự phá vỡ tự phát với điện áp cao nếu sự phá vỡ có thể nhanh hơn nhiều so với tốc độ trôi trong dây dẫn.
Cận cảnh-
Một tính chất của tất cả các chất cách điện cao áp như không khí là chúng là điện môi, là hằng số tỷ lệ của điện dung điện tích. Chúng tôi bình thường hóa tính thấm của tất cả các chất điện môi khác, chẳng hạn như không khí rất gần với chân không.
Đúng vậy, chân không có trở kháng EM cũng bị phá vỡ ở mức cao hơn nhiều trong không gian trừ khi có luồng ion từ gió Mặt trời hoặc tệ hơn, hiệu ứng Carrington Effect.
Ngoài ra tất cả các chất điện môi là điện cách điện và hầu hết cũng là chất cách điện nhiệt trừ các chất lỏng như dầu.
Tất cả các chất cách điện đều có điện áp đánh thủng mặc dù không khí có xu hướng hạ thấp ngưỡng rào cản tính bằng kV / mm xuống do các chất gây ô nhiễm tích điện di động va chạm và tạo ra tình trạng tuyết lở hoặc Xả ra thị trấn có thể trở nên tồi tệ hơn hoặc thấp hơn một phần chân không cho đến khi các hạt rất ít không có gì để va chạm, tuyết lở và dòng chảy. Faraday đã mô tả vòng cung này với rất nhiều thí nghiệm tuyệt vời, đến nỗi nó đã truyền cảm hứng cho Paschen xây dựng phương trình áp suất không khí và ngưỡng phá vỡ và truyền cảm hứng cho nhiều người khác, kể cả Maxwell, người đã đọc tất cả các thí nghiệm của Faraday và khiến họ chú ý hơn các nhà toán học vĩ đại người Đức như Gauss người đã nhấn mạnh vào tác động của một điện tích ở khoảng cách xa, nhưng có các tính chất toán học tuyệt vời, khi rõ ràng có nhiều hiệu ứng xảy ra ở cự ly gần.
Chúng ta biết về cơ bản có 3 tính chất điện tích, chất dẫn điện, chất cách điện và chất bán dẫn. Sự ngạc nhiên! Không khí trở thành chất bán dẫn một khi Điện áp khởi động đạt được để tạo ra tia lửa dù nhỏ đến đâu. Chúng tôi gọi điều này trong ngành công nghiệp tiện ích điện áp Điện áp khởi động một phần hoặc PDIV chỉ là thử nghiệm tùy chọn của nhà máy trước khi điện áp sự cố.
Đợi một chút nếu nó là chất bán dẫn, chúng ta có thể tạo ra một TRANSISTOR ! Từ nó vì hiệu ứng tuyết lở trên khí là một điện trở âm?
Không nhưng bạn có thể tạo ra một ống chân không của nó và sử dụng khí trơ để tránh quá trình oxy hóa sau đó bạn có một ống khí bán dẫn. Tuy nhiên, arcing không tốt cho ống chân không âm thanh nên bạn sử dụng điện trở âm hoặc tăng gm nhạy hơn với nhiệt và sau đó HV thiên vị nó thấp hơn hiệu ứng corona màu xanh xảy ra từ tuổi già (do điện cực do nhiễm khí) corona là ánh sáng nhìn thấy nhưng khi bên trong các thành phần trước điện áp sự cố (BDV), chúng ta gọi nó là Xả một phần (PD) ps khoảng 10 nghìn luận án tiến sĩ về Microsoft Academics hoặc Google Scholar về chủ đề này.
Khác với ngưỡng thay đổi phần nào tuyến tính với khoảng cách ngoại trừ tại các điểm cực trị như 50 um hoặc 50 km thì nó ít tuyến tính hơn.
Nhưng đối với các mục đích thực tế, hãy nhớ 1kV / mm hoặc 10kV / cm đối với các dây dẫn sắc nét và khoảng 3x lượng này cho các bề mặt phẳng trơn tru.
Để hoạt động như một TRIAC có ngưỡng 1,3V, khoảng cách sẽ phải bắt đầu từ số 0 như rút phích cắm của động cơ và một vòng cung dài có thể được rút ra cho đến khi ngưỡng thấp hơn của dòng điện hoặc một lực khác trên không khí phá vỡ kết nối .
TRIACS cũng có ngưỡng giữ DC hiện tại mặc dù chúng tôi luôn coi dòng 0 tiếp theo của dòng Ac là dòng tắt Ac.
LIÊN HỆ
Vì lý do này, các tiếp điểm DC trong rơle phải được giảm xuống cho dòng điện có tải cảm ứng vì KẾT QUẢ phá vỡ dòng hồ quang có thể đạt tới hơn 6000'C trong không khí do hàm lượng oxy và hydro.
Cuối cùng là-
Trả lời đơn giản:
Có VÀ Không cho cả Điện áp và dòng điện. Bạn có thể tạo ra tia lửa với điện áp cao hoặc dòng điện HOẶC điện áp thấp hoặc dòng điện,
Thí nghiệm
Ngay cả từ một tế bào pin AA hoặc tốt hơn là một tế bào LiPo với một biến áp của Bộ GTVT, nó sẽ vẽ một vòng cung lớn khi bị ngắt kết nối nhưng nó vẫn là điện áp thấp trên hồ quang, nhưng điện áp rất cao ngay trước khi hồ quang bắt đầu vì các tiếp điểm khô rất nhanh ( dt trong ns) và chúng tôi biết V = LdI / dt nhưng có liên hệ bị trả lại **
Bạn không thể bắt đầu một vòng cung nhưng bạn có thể kéo dài một vòng cung lớn ở trên sau khi sạc dòng điện trong vài giây trên sơ cấp
Nếu đã tiến hành, việc tạo ra một khoảng cách điện trong một số chất điện môi như không khí hoặc SF6 hoặc dầu cần có thời gian để các electron bị kích thích và nhảy qua khoảng trống (micro giây) nhưng sau đó chúng chuyển sang chế độ bán dẫn và cung trong thời gian tăng dần theo picosecond đến micro giây nếu chúng ta đang nói về một khoảng trống hoặc chất gây ô nhiễm trong nắp nhựa Y hoặc cáp nguồn XLPE của HVPE hoặc hạt bụi trong dầu hoặc không khí ẩm trên ống lót HV hoặc sét. Sau đó, giống như Triacs và Tunnel Diodes và ống bảo vệ ống khí, chúng có điện trở âm thấp phụ thuộc vào mật độ hiện tại. Điều này cũng làm cho chúng hữu ích cho các bộ tạo dao động tạo điện áp cao như Tesla đã phát hiện và Transmitters khi Marconi phát hiện ra và Faraday đã làm tất cả những thí nghiệm này từ nhiều thế kỷ trước.