直流电压击穿直流电压作用下的气体介质击穿可分为以下两种① 在电极间电场是均匀的情况下气压低于1大气压(约0.1兆帕)时间隙击穿电压服从于帕邢定律对于空气介质,击穿电压可按经验公式进行计算式中为电极间距离cm,6为空气相对密度一般情况下空气介质击穿电压也可近似地用0k/c的击穿场强来估计对于稍不均匀电场,如两球电极的间隙,当电极距离与球直径之比/D1/4时,可看作均匀电场,超过此限度时就不能这样考虑了② 在极不均匀电场的情况下,如棒一板电极的间隙,击穿场强E大为降低,并且还会出现极性效应,即正极性棒对负极性板的间隙击穿电压小于相反极性的情形,如图1所示引起极性效应的原因是由于正离子比电子运动慢很多,在间隙中形成正极性空间电荷,改变了电场分布而引起不同的放电发展过程在0.〜m电极间距离范围内,棒对板间隙的平均击穿场强E分别约为:正极性棒电极时,E+~4.5kV/cm;负极性棒电极时,E~10kV/cm描述像任何绝缘体一样,干燥空气只有少数自由电子和离子在两电极的外部电压下,自由电子在空气里快速运动,与空气分子相撞,并且它们可以撞击出额外的电子额外电子加速并增加了电子和分子的碰撞率,释放出更多的电子。
最后,电子亲和性增加,从而导致了电击穿如果空气是潮湿的,电极使空气中的水分子两极化水分子同时被励它们最近的自由基极化被极化的分子粘在离它们最近的自由基上,产生了束缚它们的电荷层这些层形成了保护区域电荷的配离子(集群)这些保护电荷不再增加电子亲和力因此增大了击穿空气所需的电压优点用潮湿空气控制击穿可以被用于:可.以改变高电压转换的放电间隙2控.制等离子反应堆的电荷起爆;3控.制带电放电间隙的传导性公式一水自由离子有效电离系数的倒数,—经验系数X,—经验系数,—水汽的分压,备注该公式适用于低湿度空气限制条件。