Formule pour la longueur de l’arc électrique

AvZ

Formule pour la longueur de l’arc électrique


Je jouais avec du High-Voltage l’autre jour, quand une question m’est venue à l’esprit. Pouvez-vous calculer la longueur d’un arc électrique? Elle serait probablement proportionnelle à: –

1. Tension de la source


2. Espace d’étincelle


3. Humidité relative (dans l’air uniquement)


4. Résistivité du milieu


5. Forme des électrodes


Quelqu’un peut-il trouver une formule dimensionnelle à partir de cela .. .?

Olin Lathrop

Vous recherchez la tension de claquage de tout matériau (comme l’air) que vous souhaitez faire passer à travers. Multipliez ensuite cela par la distance entre les électrodes et c’est la tension dont vous avez besoin.

Réponses


 user3814483

Paschen l’a déjà fait. Voir la loi de Paschen

L’intuition physique sous-jacente concerne ici le libre parcours moyen des électrons, l’ionisation par impact électronique et les collisions coulombiennes.

Les champs électriques sépareront les électrons des atomes dans un gaz, par exemple, et les feront accélérer. Ces électrons vont (1) perdre de l’énergie (collisions coulombiennes) sur d’autres électrons à mesure qu’ils accélèrent et (2) peuvent assommer d’autres électrons (ionisation d’impact) s’ils sont suffisamment énergétiques. Ce sont deux termes concurrents.

Si, par exemple, le libre parcours moyen pour les collisions électron-électron est petit par rapport à la taille de l’espace, et que les champs électriques sont relativement faibles, alors (1) dominera et un arc n’est pas durable.

D’un autre côté, si le libre parcours moyen est de l’ordre ou supérieur à la taille de l’intervalle, et si les champs électriques sont très importants, alors (2) dominera et un arc est durable.

Si vous voulez une longueur caractéristique, le libre parcours moyen est une bonne règle de base. Il devrait être évident sur la base de la discussion ci-dessus comment la tension de la source et l’intervalle entrent en jeu (tension / espace = champ électrique). La résistivité du milieu au sens traditionnel (la résistivité de la matière froide) n’a pas d’importance. Une fois que vous avez l’arc, ce qui compte, c’est la résistivité du plasma qui dépend en grande partie du libre parcours moyen des collisions coulombiennes. La forme des électrodes peut affecter les champs électriques, en particulier près des électrodes.

Bernhard

Fondamentalement, c’est une réponse de lien uniquement. Envisageriez-vous d’ajouter quelques détails supplémentaires dans votre message? Sinon, cela n’a de valeur que comme commentaire plutôt que comme réponse.

user3814483

@Bernhard J’ai ajouté des détails malgré ma réticence à le faire. Je ne pense pas que nous devrions dupliquer des manuels ou Wikipedia. C’est une chose de faire des recherches et de lire quelque chose par soi-même, de ne pas le comprendre ou de manquer de perspicacité, puis de venir à Physics SE avec une question raisonnable. C’est pourquoi ce site existe. Ce n’était pas une de ces questions. La réponse est autonome dans le lien. Soit l’OP n’a pas pris la peine de chercher sur le Web ou d’autres ressources ou n’a pas pu le trouver dans leur recherche pour une raison quelconque.

Bernhard

Je vois votre point, mais dans ce cas, ne répondez pas, mais laissez-le comme un commentaire, votez contre la question et marquez-la pour la fermeture. C’est ainsi que cela devrait fonctionner sur SE.

user3814483

@Bernhard assez juste

 

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