1. 空气击穿模型(基于帕邢定律)

  • 空气击穿电压公式:
    Va−b=A(Px)ln⁡(Px)+B V_{a-b} = \frac{A(Px)}{\ln(Px) + B} Vab=ln(Px)+BA(Px)
    • (P):气压,(x):极板间距,(A, B):与大气成分、湿度相关的常数。
  • 击穿条件:当极板间电压 (V_{gap}) 超过 (V_{a-b}) 时发生击穿,限制电荷密度上限。

2. 平行板电容器模型

  • 介质层与空气层构成串联电容,电荷密度 (\sigma) 与电压关系为:
    Vgap=xσϵ0(1−xd+x+ϵrx) V_{gap} = \frac{x\sigma}{\epsilon_0} \left(1 - \frac{x}{d + x + \epsilon_r x}\right) Vgap=ϵ0xσ(1d+x+ϵrxx)
  • 最大电荷密度公式(结合帕邢定律):
    σmax=(APϵ0(ln⁡(Px)+B)(1−xd+ϵrx))min \sigma_{\text{max}} = \left( \frac{A P \epsilon_0}{(\ln(Px) + B) \left(1 - \frac{x}{d + \epsilon_r x}\right)} \right)_{\text{min}} σmax= (ln(Px)+B)(1d+ϵrxx)APϵ0 min

3. 接触效率定义

  • 接触效率 η=CcontactC0\eta = \frac{C_{\text{contact}}}{C_0}η=C0Ccontact
    • CcontactC_{\text{contact}}Ccontact:实际接触状态下的电容
    • C0C_0C0理想接触(蒸镀电极)状态下的电容
  • 实际电荷密度 σ′=ση\sigma' = \frac{\sigma}{\eta}σ=ησ

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