Русская Википедия:Закон Пашена

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Файл:Paschen curves.svg
Кривые Пашена для гелия, неона, аргона, водорода и азота.

Зако́н Па́шена, назван в честь Фридриха Пашена, сформулировавшего этот закон в 1889 году[1].

Де ла Рю и Мюллер (De La Rue and Muller) первыми обнаружили зависимость пробойного напряжения <math>U</math> от произведения давления газа <math>p</math> и расстояния между электродами <math>L</math>[2]. Однако их результаты не были замечены и процитированы в работе Пашена. Пашен исследовал зажигание разряда постоянного тока между сферическими электродами, изменяя расстояние <math>L</math> между ними. Он показал, что пробойное напряжение <math>U</math> зависит только от произведения <math>pL</math>, а не отдельно от давления <math>p</math> и зазора <math>L</math>. Этот закон широко известен как закон Пашена. В соответствии с законом, наименьшее напряжение зажигания газового разряда между двумя плоскими электродами (в однородном электрическом поле) есть величина постоянная (и характерная для данного газа) при одинаковых значениях <math>pL</math>. Закон Пашена означает, что кривые зажигания <math>U(p)</math>, измеренные для различных расстояний между электродами <math>L</math>, должны наложиться друг на друга, если их построить как функцию <math>U(pL)</math>. При выполнении закона Пашена напряжение в минимуме кривой зажигания, а также произведение <math>pL</math> должны сохраняться неизменными, постоянными.

Закон Пашена представляет собой частный случай закона подобия газовых разрядов: явления в разряде протекают одинаково, если произведение давления газа на длину разрядного промежутка остаётся величиной постоянной, а форма промежутка сохраняется геометрически подобной исходной. Однако в ряде работ было замечено, что пробойное напряжение для более длинных зазоров между электродами было заметно выше, чем для узких зазоров при неизменной величине произведения <math>pL</math>. Первыми на отклонения от закона Пашена указали Таунсенд и МакКеллум (Townsend and McCallum)[3] и МакКеллум и Клатзов (McCallum and Klatzow)[4]. Они получили, что при фиксированном <math>pL</math> пробойные напряжения возрастают с увеличением расстояния между электродами. Отклонения от закона Пашена наблюдал также Миллер (Miller)[5], исследовавший напряжения пробоя в неоне при различных расстояниях между электродами. Правые ветви кривых зажигания в криптоне и ксеноне измерили Жак и др. (Jacques et al.)[6]. Они получили, что эти ветви с увеличением расстояния между электродами не совпадают, а смещаются в область более высоких пробойных напряжений.

Лисовский и др. (Lisovskiy, Yakovin, Yegorenkov)[7] исследовали пробой газов низкого давления в цилиндрических трубках различного радиуса <math>R</math>, при различных расстояниях <math>L</math> между плоскими электродами, различных материалах электродов в диапазоне отношения <math>L/R\leq3</math>. Они показали, что обычный закон Пашена для пробоя газа в постоянном электрическом поле выполняется только для коротких разрядных трубок, у которых отношение межэлектродного промежутка к радиусу трубки <math>L/R\leq1</math>. Для бόльших значений <math>L/R</math> нужно пользоваться модифицированным законом <math>U=f (pL, L/R)</math>. При <math>L/R>1</math> увеличение расстояния между электродами <math>L</math> смещает кривые зажигания <math>U(p)</math> в область более высоких пробойных напряжений <math>U</math> и более низких давлений газа (при выполнении обычного закона Пашена кривые зажигания с ростом расстояния между электродами смещаются в диапазон более низких давлений газа при неизменном напряжении в минимуме кривой зажигания).

См. также

Примечания

Шаблон:Примечания

  1. Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Paschen не указан текст
  2. Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок De La Rue W. не указан текст
  3. Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок McCallum не указан текст
  4. Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Klatzow не указан текст
  5. Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Miller не указан текст
  6. Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Jacques не указан текст
  7. Ошибка цитирования Неверный тег <ref>; для сносок Lisovskiy не указан текст