本文將對電源適配器氣體中的電弧特性做更深一步的討論。雖然這并不一定有必要,但對一個設計電源適配器鎮流器的工程師在某些時候做出的某些決定還是很有參考價值的。對氣體導電特性的集中研究始于19世紀。這也導致了人們對電子的屬性和本質的深入了解,以及對原子結構的初步認識和X射線在醫用診斷上的運用。
帕邢在1889年研究了在空氣中的一對電極之間,直流擊穿電壓和氣體壓力的函數關系。他采用的球形電極的直徑遠大于兩個電極之間的距離,這就避免了在尖端或邊緣附近產生很高的電壓梯度。他得出的結論,也就是著名的帕邢曲線,如圖16。6所示。當兩個電極之間相隔0。3~0。5cm時,在一個大氣壓下擊穿電壓接近于1000V。隨著氣壓的下降,擊穿電壓將會持續下降到300V左右的最低點,之后又迅速上升。其他氣體也表現出相同的特性,只是最低擊穿電壓點的臨界氣壓有所不同。
帕邢定律為上文提到的現象提供了一個實驗解釋,即碰撞電離。在高氣壓下,原子之間的平均距離(即平均自由程)很小。這樣,當一個電子或正離子被電場加速到足夠大的速度去電離一個中性原子之前,就會和其他原子相碰撞。隨著氣體壓力的下降,平均自由程將加大,電子或正離子就會在碰撞前通過一段更長的距離進行加速,從而積累了足夠的速度。在最終碰撞時,它們就擁有足夠的能量去電離原子,這樣便產生了載流子的雪崩效應,從而引發了電弧。