1.1.3 巴申定律及其適用范圍
1.巴申定律
早在湯遜理論出現之前,巴申(Paschen)就于1889年從大量的實驗中總結出了擊穿電壓ub與pd的關系曲線,稱為巴申定律,即

圖1-7給出了空氣間隙的ub與pd的關系曲線。從圖中可見,首先,ub并不僅僅由ub決定,而是pd的函數;其次,ub不是pd的單調函數,而是U形曲線,有極小值。不同氣體,其巴申曲線上的最低擊穿電壓Ubmin,以及使ub=Ubmin的pd值(pd)min各不相同。對空氣,ub的極小值為Ubmin≈325V。此極小值出現在pd=0.55cm·mmHg時,即ub的極小值不是出現在常壓下,而是出現在低氣壓,即空氣相對密度很小的情況下。

圖1-7 實驗求得的均勻、不同氣體間隙的巴申(pd)曲線
表1-4給出了在幾種不同氣體下實測得到的巴申曲線上的最低擊穿電壓Ubmin,以及使ub=Ubmin的pd值(pd)min。
表1-4 幾種氣體間隙的Ubmin及(pd)min

注:1mmHg=1.33322×102Pa。
2.巴申定律適用范圍
巴申定律是在氣體溫度不變的情況下得出的。對于氣溫并非恒定的情況,式(1-23)應改寫為

式中 δ——氣體密度與標準大氣條件(Ps=101.3kPa,Ts=293K)下密度之比,即

式中 p——擊穿實驗時氣壓(kPa);
t——實驗時溫度(K)。