擊穿電壓,又稱為放電起始電壓或者穿透電壓,是指當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定值時(shí),介質(zhì)中會(huì)出現(xiàn)放電現(xiàn)象的電壓值。這個(gè)電壓值被認(rèn)為是介質(zhì)的電氣特性之一,并且它可以用來判斷物質(zhì)的電絕緣能力和電導(dǎo)率。
1.擊穿電壓的含義
對(duì)于同種介質(zhì)來說,其在不同狀態(tài)下的擊穿電壓并不相同。根據(jù)玻爾茲曼方程,一個(gè)電子在介質(zhì)中飛行時(shí)感受到的平均能量與外加電場(chǎng)的平方成正比。因此,越強(qiáng)的電場(chǎng)意味著更高的電場(chǎng)能,也就需要更高的電勢(shì)差才能引發(fā)擊穿現(xiàn)象。
2.擊穿電壓計(jì)算公式
介質(zhì)的擊穿電壓取決于許多因素,包括密度、溫度、濕度、形狀、材質(zhì)等。然而在電學(xué)中,通常采用以下公式計(jì)算估算介質(zhì)的擊穿電壓:
V = k * d * ln(S/d) + b
其中,V為介質(zhì)的擊穿電壓,k、b是常數(shù),d為介質(zhì)的極板間距離,S為極板面積,ln代表自然對(duì)數(shù)運(yùn)算。
3.擊穿電壓與什么因素有關(guān)
除了上述公式中提到的極板間距離和面積之外,介質(zhì)擊穿電壓還與許多其他因素有關(guān)。例如,機(jī)械應(yīng)力或者熱應(yīng)力可能會(huì)導(dǎo)致模數(shù)變化進(jìn)而影響擊穿電壓;某些化學(xué)物質(zhì)可以使得擊穿電壓升高或降低,而溫度也可能會(huì)影響擊穿電壓。