كتب passion curve
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
منحنى باشن (معلومة)
وجدت التجارب على الخلاء (الفراغ) التي قام بها العلماء الأوائل سلوكًا مدهشًا، إذ يحدث القوس أحيانًا في مسار طويلٍ غير منتظم بدلًا من أقصر مسافة بين الأقطاب الكهربائية. في الهواء على سبيل المثال وعند ضغط واحد بار؛ تبلغ مسافة الحد الأدنى لجهد الانهيار نحو 7.5 ميكرومتر، ويبلغ جهد انهيار هذه المسافة 327 فولت، وهو غير كاف لإشعال الأقواس لفجوات أوسع أو أضيق. بالنسبة لفجوة 3.5 ميكرومتر، فإن الجهد المطلوب هو 533 فولت. إذا طُبِّقت 500 فولت فلن تكون كافية لإحداث قوس لفجوة 2.85 ميكرومتر، بل يجب أن تكون بطول 7.5 ميكرومتر.
وجد باشن أن جهد الانهيار يمكن وصفه بالمعادلة التالية:
حيث:
- V هي جهد الانهيار، ويقاس بالفولت.
- p هو الضغط، ويقاس بالباسكال.
- d هي مقدار مسافة الفجوة، وتقاس بالمتر.
- معامل انبعاث الإلكترون الثانوي. (عدد الإلكترونات الثانوية المنبعثة بعد كل تصادم أيوني موجب)
- تشبع التأين في الغاز عند قيمة نسبية للمجال الكهربائي إلى الضغط .
- هي طاقة التأين والاستثارة.
يُحدَّد الثابتان ( ) و( ) مخبريًا، وتبين أنهما تقريبًا ثابتان عند مدى قيم محدود لـ(E/p) لأي غاز. الرسم البياني لهذه المعادلة هو منحنى باشن، وعند اشتقاقها بالنسبة لـ(dp) وتعويض قيمتها بالصفر؛ فإنه يمكن تحديد الحد الأدنى لجهد الانهيار.
يُتوقع حدوث الحد الأدنى من جهد الانهيار عندما تكون = (7.5×10−6) بار. وهذه القيمة هي نفسها 327 فولت في الهواء عند الضغط الجوي القياسي عندما تكون الفجوة 7.5 ميكرومتر.
تُحدد مكوناتُ الغاز كلًا من الحد الأدنى لجهد الانهيار ومقدار حجم الفجوة. بالنسبة للآرغون؛ فإن جهد الانهيار هو 137 فولت عند 12 ميكرومتر. أما ثنائي أكسيد الكبريت؛ فيبلغ الحد الأدنى لجهد الانهيار 457 فولت عند 4.4 ميكرومتر فقط.
الفجوات الطويلة
يبلغ جهد الانهيار اللازم لفجوة طولها متر واحد في الهواء في الظروف القياسية من الضغط ودرجة الحرارة (درجة حرارة صفر مئوية، وضغط 1 بار) نحو 3.4 ميغا فولت. وبالتالي تبلغ شدة المجال الكهربائي لهذه الفجوة 3.4 ميغا فولت/متر. المجال الكهربائي اللازم لحدوث جهد انهيار عبر الحد الأدنى لفجوة أكبر بكثير من ما هو ضروري لفجوة مقدارها 1 متر. بالنسبة للفجوة 7.5 ميكرومتر، يكون جهد الانهيار 327 فولت، أي أن شدة المجال الكهربائي تساوي 43 ميغا فولت/متر، وهذا أكبر بنحو 13 مرة من شدة المجال لفجوة 1 متر. يجري التحقق بشكل جيد من هذه الظاهرة تجريبيًا ويشار إليها بأدنى قيمة لباشن. تفقد المعادلة دقتها مع الفجوات الأقل من 10 ميكرومتر في الهواء في ضغط جوي 1 بار، يمكن أن يختلف جهد الانهيار أيضًا عن تنبؤات منحنى باشن عند الفجوات الصغيرة جدًا للأقطاب الكهربائية.
