電壓擊穿試驗儀想要擊穿空氣，要有幾個條件：我們假定，空氣中已經存在電離后的正離子，當這些正離子當這些正離子受到電場的驅動到達陰極時，會轟擊電極材料，由此產生了二次發(fā)射。

上圖中正離子狠狠撞擊在陰極材料上 ，極陰材料因此激發(fā)出電子有一位研究空氣電離的專家，叫做湯遜。他把電極材料受離子撞擊后產生的二次發(fā)射電子數叫做表面電離系數，或者叫做湯遜第二系數。對于某種電極材料而言，湯遜第二系數的值為

現在我們來看看擊穿電壓的表達式到底是什么樣，我們來瞻仰一下：

注意看這個表達式，式中出現的p和l分別是空氣壓強和電極間的距離，T是溫度。而A和B是系數，與測量值有關。 這樣一來，我們發(fā)現，空氣的擊穿電壓與溫度、氣壓和電極間的距離都有關，當然，與電極材料也有關。 現在，我們要請出一位人物：巴申，他在1889年就從大量的試驗中總結出的巴申定律。 巴申認為值出現在兩次對數運算中，因此空氣的擊穿電壓對它不敏感。同時，若氣體溫度不變，則空氣的擊穿電壓變成這樣的形式： 注意：電極間的距離被更換為d。 其曲線是這幅模樣：

注意：電極間的距離被更換為d。
其曲線是這幅模樣：

這里，縱坐標就是氣體的擊穿電壓，它的單位是千伏，而橫坐標的單位是cm.133Pa。也就是說，這里的pl已經合并到一起了。 值得注意的是：空氣的擊穿電壓小值對應的pd為：。如果電極間距為1cm，則氣壓為0.57，這個值遠遠小于大氣壓。 這說明什么？ 說明，當pd大于或者小于時，擊穿電壓都將隨著氣壓的增大或者減小而增大。也因此，提高電極間隙的氣壓或者把間隙抽成高真空，都能提高空氣的擊穿電壓。 這也是高壓開關柜采用真空斷路器或者用SF6高壓氣體填充的原因。

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