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アーク放電について調べています
他の記述では「高い電圧」「条件によって変わる」という記述で具体的な数字や算出の仕方が書かれていませんでした

電極間隔が200μmを予定しているので、絶縁破壊をする600Vの定電圧源に電極をつなげばできるのではないかと考えています
算出方法など知っている方、経験上知っている方などいましたらご教授願います

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A 回答 (2件)

アーク放電ならば 数Vでも可能です



例えば 自動車のバッテリを電源にアーク熔接できます

放電電極が 空気中ならば 絶縁耐力は 1000V/mm 程度ですから 0.2mmのギャップならば 数百Vで放電します(電極の形状によっても異なる、針状電極が 放電し易い)

この回答への補足

アーク放電ならということは
接触させた状態で通電→電極を離していく
ということですか?

補足日時:2008/06/12 16:14
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こんにちは。


No1様の御回答に付加えさせていただきますと
一般的に絶縁破壊は、電界が大きくなると破壊すると言われています。
しかし、絶縁破壊は物質中を貫通するような絶縁破壊より
沿面で発生しているために、沿面が濡れている状態やほこりがある状態であれば絶縁破壊の電界が小さくなります。沿面絶縁破壊(これをトラッキングといいます)がそれが、1000V/mmと言われます。
また、電極の形状によっても電極先端の電界が大きくなります。
針状電極と平面電極と比べると約3倍ほど針状電極の電界が大きく
なります。
設計の際は、なるべく電極をスムーズにしておく必要が
あります。
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ご教授の程よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。
空中放電は、湿度その他、各種の条件次第で、予想外に低い電圧で発生してしまう事があるようです。

また何らかの原因で端子電圧が一瞬上がったような場合はそれが引き金になる場合もあります。
誘導雷による事故はそういう例が多いでしょう。

わたし自身、100Vでアーク放電の実験中、電流制限用の抵抗器本体から、反対側のアーク端子まで約10cmの間、グロー放電のような放電が起きてしまい、びっくりして放電路を離して切った事があります。
抵抗器は黒焦げになりました。(爆)
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Aベストアンサー

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以外に思いつきません?
どなたか、詳しく教えていただけないでしょうか?
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

 
 
>> 真空って完全な絶縁体なんでしょうか? 完全な絶縁体は電流を流さない?(自由電子が移動できない?) <<

 真空には自由電子はありません、その通りです。 だがしかし、電界はよく通すでしょ?これをお忘れなく。(磁界もよく通ります。この意味で絶縁体(何も通さない)では無いんです。)
 電界を通すから、空間にイオンや電子があれば 引っ張られます。(真空管やブラウン管がそうですね。)



>> 真空遮断器で電流を遮断すると 接点アークは生じないのでしょうか? <<

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前者が圧倒的ですね。



>> 自分なりには、1)接点を切り離した瞬間の接点間の距離と接点間の電位差が 接点間の絶縁物の耐電圧を越えることによ <<

 「接点間の絶縁物の耐電圧を越える」ではなく、接点金属中の電子を強制引き抜ける電界になったところで、です。 (真空は電界をスカスカ通してます、全然耐えてません。)



>> り絶縁破壊が生じ電流が流れる? <<

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( なお、溶けなくとも、高温なら電子の動きが激しく、引っ張る電界が無くとも自発的に飛び出て雲のようにたむろします。材質による差が大きいです。)



>> 2)急激な電流値の変化によりdi/dtにより異常電圧が生じ <<

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>> 真空って完全な絶縁体なんでしょうか? 完全な絶縁体は電流を流さない?(自由電子が移動できない?) <<

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一般の家庭用の100vや200vの電気は電力会社から高圧(一般家庭近くでは6,600v)で送られてきて、電信柱の上のトランスで、100vや200vに落とされて家庭に配られますが、この柱上トランスの100vの片線と200vの中性線が故障のときの安全のために地中にアース線としてつながっています。電流は電子の移動なので、必ず出て行った分と同じだけ戻ってきます。もしこれが違っていたときは電流がどこかに漏れていることになるので、この差を検出して電流を遮断するのが漏電遮断器です。まず漏電の状態を考えてみますと、電気が流れている電気製品で、電線の被服が破損して電気製品のボディーに接触したとします。この時破損した側の電線がアース側なら電位が同じなので何も起きません。また反対側でも電気製品のボディーが完全にゴムか何かの絶縁体の上に乗っていれば漏れ電流が流れないので漏電遮断機は働きません、あくまで遮断器のところを通る電流の差が規定値(50mA程度)を超えた場合のみ働きますから。ここでこの電気製品のボディーを地面に接触(アース)させると電流がボディーからトランスのアース側へと流れて漏電遮断機に流れるプラスマイナスの電流値に差が出て漏電遮断機が働くことになります。つまりこの意味で、アースしていないと漏電遮断機が働かないのであって、漏電遮断機そのものをアースする必要は全くなくまたそんな端子もありません。

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Qコイルの突入電流が流れる理由について

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容量に突入電流が流れるのはわかります。
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Aベストアンサー

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Aベストアンサー

気体の絶縁破壊電圧(火花電圧)は一般にパッシェン(Paschen)の法則に従います。
平行平板電極などの平等電界条件におけるパッシェン曲線は高電圧工学の教科書等によく掲載されています。
具体的には、絶縁破壊電圧は、気圧pと電極間距離dの積(pd)の関数となります。
空気の場合、大気圧=10^5 Pa×0.1 cm = 10^4 Pa・cmの絶縁破壊電圧は約3 kVとなります。
この状態からpdを減少させていく(電極間距離dが一定の場合は気圧pを下げる)と、絶縁破壊電圧は減少(両対数グラフに描くとほぼ直線的に減少)します。そして空気の絶縁破壊電圧の極小値は約300 Vで、このときのpd値は約10^2 Pa・cmです。
なお、それ以上にpdを下げると逆に絶縁破壊電圧は急上昇します。
問題の電極間距離d=2 mmの平板電極の場合、上記絶縁破壊電圧の極小を与える気圧pは約500 Pa (=100/0.2)です。
500 V程度で絶縁破壊を起こすならもう少し気圧を高くしてもOKです。

ということで、低電圧で絶縁破壊を起こすには、まず気圧を下げる方法があります。
なお、これは気体を空気に限定した場合のことで、特定の気体を封入すると著しく絶縁破壊電圧が減少します。

詳しくは、絶縁破壊が起こるには気体中の原子・分子が何らかのエネルギーにより電離され、得られた自由電子が外部電界により加速し、別の原子・分子に衝突して二次電子放出を起こし、累積的に自由電子数が増大する(電子雪崩を起こす)必要があります。
この「何らかのエネルギー」とは、一般には宇宙から降り注いでいる放射線などです。
この状態でさらに外部から強制的に光を照射するなどすると、さらに気体原子・分子の光電離により自由電子数が増大し、絶縁破壊が生じやすくなります。
また先ほど言いかけた話ですが、ペニング(Penning)効果などがあります。
これは、例えばNe中にArを0.1%混合すると、放電開始電圧は約1/4に減少するといった現象です。
これは準安定準位を持った原子・分子による寄与です。

ということで、結論としては絶縁破壊電圧を下げる方法は次のようになります。
(1) 気圧を特定値まで下げる。
(2) 光照射などの外部刺激を与える。
(3) 混合気体などの気体効果を考える。

ちなみに、針電極などの不平等電界下では絶縁破壊電圧は著しく減少します。

気体の絶縁破壊電圧(火花電圧)は一般にパッシェン(Paschen)の法則に従います。
平行平板電極などの平等電界条件におけるパッシェン曲線は高電圧工学の教科書等によく掲載されています。
具体的には、絶縁破壊電圧は、気圧pと電極間距離dの積(pd)の関数となります。
空気の場合、大気圧=10^5 Pa×0.1 cm = 10^4 Pa・cmの絶縁破壊電圧は約3 kVとなります。
この状態からpdを減少させていく(電極間距離dが一定の場合は気圧pを下げる)と、絶縁破壊電圧は減少(両対数グラフに描くとほぼ直線的に減少)します。そして空気...続きを読む

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

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そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
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10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

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三相電力にはU相V相W相がありますよね?これはR相S相T相とどこが
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Aベストアンサー

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よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

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意欲があれば、この本の第7章を参考にして式を立てたらエエです。
http://www.amazon.co.jp/dp/4339005932

簡単な求め方は、ここに載ってます。
http://www.okayaelec.co.jp/catalog/spark/p37.pdf
ここのリンクに効果のほどが載ってます。
http://www.okayaelec.co.jp/product/noise/about3.html


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