您需要高压或高电流来产生火花吗？

当两个导体之间存在高势能时，会形成电火花，对吗？我的问题是，高电流，低电压会形成火花吗？反之亦然？

您需要高压才能通过空气产生火花。

有两种获得高电压的方法。一种是故意制造高压。

另一个是通过断开电感电路中的大电流，可能会无意中获得高压。由于所有导体在某种程度上都是电感性的，当触点断开并试图阻止电流流过断开开关时，足够高的电流会产生火花。通过跨接导线为12v电池供电的大灯灯泡，然后将其拉开通常会在连接断开时产生火花。

在火花之前，根本没有电流，只有两点之间的电压（电位差）。

当电压高到足以克服间隙时，就会发生电弧放电，然后当导体被拉开直到等离子体消散时，电弧放电会继续。这取决于差距有多大；您可以通过将一些导体摩擦在一起，轻松地从12V电源中绘制可见的火花。在并非完全平坦的表面之间的几微米间隙中会形成微小的电弧。

一旦电弧被击穿，它就是一个很好的导体，因此它两端的电压会下降，电流会增加，直到受到系统其余部分的限制为止。

范德格拉夫（Van der Graff）发电机和类似的“静电”系统实际上是充电到巨大电压的电容器，可在极短的时间内产生相当大的电流。这使它们能够产生长而短暂的火花。

相反，电弧焊机的工作电压相对较低，可能低至20V，但电流极高（数百或数千安培）。这需要非常短的距离-您必须触摸与电极焊接的材料。

这完全取决于您如何定义火花。如果燃烧的金属颗粒算作火花，则可以创建一个电压非常低的火花。短接1.5V AA电池会产生此类火花，很容易看到。在这里，您需要有足够的电流来熔化金属，通常需要至少1..5 A的电流才能在白天观察到火花。

如果我们在谈论固定电极之间的电弧，则需要满足帕申定律的条件，该定律涉及电压，压力和电极之间的距离。在大气压力下的空气中，至少需要327V才能在7.5 µm的距离上产生持续的电弧。有趣的是，减小距离只会增加电压，因为离子必须先行进一定距离才能获得足够的能量以在受到阴极撞击时产生二次电子发射。

如果您可以触摸电极以首先点燃电弧（通过如上所述用高电流熔化金属）然后将其拆开，则可以在较低电压下获得较大的电弧。这就是电弧焊的工作方式。您需要电压和大电流来维持这样的电弧，电压与电弧长度大致成正比。典型的焊接电压为12-36V，足以产生几毫米的电弧。

应用物理学答案＃2

您需要高压或高电流来产生火花吗？

什么是火花？：

火花发出的光不是来自电子本身的电流，而是来自响应于电子碰撞而发出荧光的材料介质。当电子与间隙中的空气分子碰撞时，它们将其轨道电子激发到更高的能级。当这些受激电子回落到其原始能级时，它们以光的形式发射能量。在真空中不可能形成可见的火花。如果没有能够进行电磁转换的物质，则火花将是不可见的（请参见真空电弧）

由于来自极小表面积的极高密度，因此火花能量可能非常小。电荷场在行进方向上随着力的增加呈指数增长。与静止的类似电荷相撞永远不会碰到，但会迅速被排斥以偏转其路径，并经常沿两条不同的路径分支并继续朝相反的极性目标移动。

由于导体中移动电荷的速度非常慢（请参见漂移速度），因此其表面积可以与带电分子的表面积一样小，而带电分子会在微秒至毫秒内向相反的电荷极性加速。一旦到达导体目标，就会发生上述定义的机制，该机制发生在皮秒至纳秒内，一直持续到所存储的能量散发到空气中。

在圣诞节时间进行实验
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我们过去常常得到Xmas🌲树的金属丝，它是金属化的塑料像塑料帽，但像短的40cm的绳子一样伸出。它可以从1 m的距离开始水平指向电视，并且当距离金属丝约1kV / mm的BDV超过2〜4 cm时，它会在靠近然后突然弯曲时伸展。这证实了我的充电电压估算值。然而，几乎没有可能在纳秒级的电流中感觉到火花。

引爆的是空气而不是导体，但是电流的间隙是如此之小，以至于焊接电极和靶材都从等离子热气体的两端熔化。
热的等离子体介质成为过热的热和电导体，以及用于转移电极气体和颗粒以流动和焊接目标金属的载体介质。

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如果中断可以比导体中的漂移速度快得多，则可以通过高电压自发中断中存储的5微焦的中断感应能量来产生相同的火花。 ---

所有高压绝缘子（例如空气）的一个特性是它们是电介质，它是电荷电容的比例常数。我们对所有其他电介质（例如空气）的渗透率进行归一化处理，该渗透率也非常接近真空的1.0。

是的，真空具有电磁阻抗，即使在太阳风或更糟糕的是卡林顿效应产生的离子流的作用下，该阻抗也会在更高的空间内分解。

此外，除了油等流体外，所有电介质都是电绝缘体，大多数也是绝热体。

即使空气倾向于降低势垒阈值（kV / mm），由于移动的带电污染物碰撞并产生雪崩条件或“雪崩放电”，所有绝缘子都有击穿电压，击穿电压可能会变得更差或更低，甚至降低真空直到颗粒极少，没有碰撞，雪崩和流动电流。法拉第（Faraday）通过大量实验来描述这种弧线，以至于激发帕申（Paschen）建立气压与击穿阈值的方程式，并激发了包括麦克斯韦（Maxwell）在内的许多其他人，他们阅读了法拉第的所有实验，并且比高斯（Gauss）等伟大的德国数学家给予了更多关注当在近距离显然有更多的作用发生时，他坚持远距离充电的作用，但具有出色的数学特性。

我们知道基本上有3种电荷特性，导体，绝缘体和半导体。惊喜！达到起始电压后，无论多么小，空气都会变成半导体。我们在电力行业中将此称为局部放电起始电压或PDIV，这只是击穿电压之前的可选工厂测试。

如果它是半导体，请稍等一下，由于对气体的雪崩效应是负电阻，我们可以用它制成晶体管吗？

不可以，但是您可以制造一个真空管，并使用惰性气体避免氧化，然后使用一个气体管“半导体”。但是电弧对于音频真空管不利，因此您可以使用负电阻或gm增益，使其对热更敏感然后HV将其偏置到远低于由于老化而产生的蓝色电晕效应（由于电极到气体污染）。电晕是可见光，但是当组件内部击穿电压（BDV）之前，我们称其为局部放电（PD）ps。仅此主题，就可以在Microsoft Academics或Google Scholar上获得约一万篇博士学位论文。

除了阈值变化，其与间隙的关系有些线性，除了在诸如50 um或50 km的末端，线性度较小。

但实际上，对于尖锐的导体，请记住1kV / mm或10kV / cm，对于光滑的平坦表面，请记住大约3倍。

要像阈值为1.3V的TRIAC那样工作，间隙必须从零开始，就像拔出电动机的插头一样，并且可以画出长弧，直到保持电流的下限阈值或空气中的其他作用力破坏了连接。

即使我们始终将交流电流的下一个“零交叉”视为关断时间，TRIACS也具有直流的保持电流阈值。

联系方式

由于这个原因，继电器中的直流触点必须在感性负载下降低电流，因为空气中的氧气和氢气含量导致电弧放电电流的结果可能超过6000'C。

最后-

简单答案：

对电压和电流均是与否。您可以用高电压或电流或低电压或电流产生火花，

实验

即使从AA电池或更佳的带有“ MOT变压器”的LiPo电池断开时，也会引出一个大电弧，但电弧上的电压仍然很低，而在电弧开始之前的电压仍然很高，因为干触点会很快断开（ ns中的dt），我们知道V = LdI / dt，但有触点反弹**

您不能启动电弧，但可以在初级线圈上充电几秒钟后，用上面的电弧伸展一个大电弧

如果已经导电，则在空气或SF6或油等电介质中形成绝缘体间隙会花费时间使电子激发并跃过间隙（微秒），但随后电子转变为半导体模式并在皮秒至微秒的上升时间内起弧，具体取决于如果我们谈论的是塑料Y型帽或XLPE HVAC电源电缆中的空隙或污染物，或者玻璃HV套管或闪电上的油或一些潮湿空气中的灰尘颗粒。然后就像三端双向可控硅和隧道二极管以及气体保护管一样，它们具有低的负电阻，取决于电流密度。这也使它们可用于电弧，如特斯拉发现的高压产生振荡器和马可尼发现的发射器以及法拉第几个世纪前进行的所有这些实验。