絕對真空會被高電壓擊穿嗎?

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這個問題其實應該修正一下,因為如果前提是絕對真空,那麼我就直接說不會。該題完。。。



但絕對真空意味著什麼都沒有,這個什麼都沒有意味著不能有粒子、電磁波甚至是暗物質!因此絕對真空是不存在的,通常我們認為宇宙就是真空狀態,但是即使是宇宙也不是絕對真空,因為還存在著粒子、暗物質和電磁波。

因為這一問題我們嘗試放在高真空狀態下考慮,比如真空管中。

接下來我們說高壓擊穿,我們回想下中學學過的平行板電容器,兩個相距很近的平行金屬板中間夾上一層絕緣物質——電介質(空氣也是一種電介質)組成的一個最簡單的電容器,它的原理無非就是空氣中原子的電子變為了自由電子,失去電子的原子變為陽離子,因此在電場的作用下向兩極運動,最終形成電流!繼續加大電場就會形成電子崩,最後造成電極間隙被擊穿!


如果將電極之間改為高真空會怎麼樣?同樣會,只不過不會發生氣體電離,更多會發生在電極上,因為隨著電壓的增大,金屬溫度會升高,因此電子會逃逸出,而這些電子會在高電場作用下撞擊電極,造成二次發射和光發射,最終形成電流。

所以即使在高真空下,只要電壓足夠高,電極間隙也能擊穿。

可能有朋友會說,如果沒有電極會怎麼樣?這種情況當然不存在擊穿這一說法,所謂擊穿其實不是真空本身被擊穿,而是真空被電極改變了狀態!對於無電極的真空,無論多強的電場都不會發生擊穿現象。


科學認識論


答:如果把兩塊電極板放置到真空中,極板間電壓足夠高時,真空也會被擊穿,因為電場是可以在真空中傳播的。


電弧

絕對真空意味著沒有任何物質,電流的本質是電子或者正離子的定向移動,但是真空可以傳播電場,當電場足夠強後,極板上的電子也會穿過原來的真空,也就是真空被擊穿了。

空氣中存在大量的水蒸氣,以及其他帶極性的分子,導致很小的電場就能擊穿空氣,一般電壓超過12V,被斷電流達到0.25A時,就會在短路觸頭產生電弧,隨著電壓的增大,電弧現象會更明顯。

在100kv電壓和5A電流時,電弧長度可以達到7米,電流繼續增大時,電弧可以達到幾十米,電弧溫度一般都高達數萬度,對電力設備的損害非常大,嚴重時,還會引起電力設備的爆炸。


真空斷路器

空氣中產生電弧,源於空氣分子被電離,如果我們抽真空,就能有效地防止電弧的產生,在高壓電力系統中就有用真空斷路器,來作為帶負荷斷路設備。

從一個大氣壓開始抽真空,隨著壓力的降低,擊穿電壓先降低後升高,這叫做巴申定律;真空斷路器可以在50kv以內,有效地防止電弧的產生,但是在更高電壓的電力系統中,真空斷路器也會被擊穿。


六氟化硫斷路器

SF6作為一種絕緣氣體,無色、無味且無毒、屬於不可燃燒的惰性氣體,在上百千伏的電力系統中,真空斷路器被六氟化硫斷路器取代,不過六氟化硫斷路器價格非常昂貴。



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艾伯史密斯


即然是絕對真空,哪來的高壓電,在一個無人無我,一切皆無的地方,被高壓電電擊,怎麼可能?

有絕對真空嗎?我們人類是處於物質世界,在一個沒有物質的空間內,有非物質的存在,也不是真空。

我們人類能感受到的物質是有限的:真空的概念也是隨著科學的發展而發展的,以前認為容器中沒有空氣是真空,後來發現可見光,不可見光,磁力線等很多可以穿透真空,因此說,真空只是相對的,絕對的真空不存在


南極冰火


如果真空不能通電的話,麥克斯韋要跳出罵人了,他的麥克斯韋方程就被你推翻了。光和電磁波就無法在真空中運動了。既然電磁波能在真空中傳播,難道真空就不能導電了?就像是問你今天開車到了單位上班,單位門口有人問你的車能在路上開嗎?一樣可笑的問題。


維度開拓者


絕對真空?哪裡有絕對真空啊?找一處出來看看?


孤猴78345271


最早的電視機顯像管就是真空,還有以前的電子管也是一樣,原理都一樣,真空發射電子,當顯像管漏氣後發射電子能力減弱,


它山之石159


不存在絕對真空


李江林88157341


沒有粒子怎麼放電?但是沒有空氣,還得有容器吧,沒容器還得有電源和導線吧,就算空氣不擊穿,還有別的路啊


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