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Informe ley de charles
Ingeniería Eléctrica
Técnicas de Alta Tensión
Ley de Paschen
La Ley de Paschen, llamada así después de que Friedrich Paschen, Paschen, fuera el primero en establecerla en 1889 1889.. Estudio Estudio la tensión disruptiva de láminas paralelas envueltas de gas como función de la presión la presión y la distancia entre ellas. La tensión necesaria para crear un arco eléctrico a través del espacio entre láminas disminuyó a un punto a medida que la presión fue reducida. r educida. Luego, comenzó a aumentar, gradualmente excediendo excediendo su valor original. Él también encontró que disminuyendo el espacio entre láminas a presión normal, causaba el mismo comportamiento en la tensión de ruptura La expresión siguiente se conoce como ley de Paschen y da la tensión de ruptura en función de la presión del gas P y de la separación entre los electrodos d.
U exp U =1 p d f 1 Pd Pd
f 2
En forma más general la expresión anterior se puede plantear como: U
(
)
f Pd
=
Tal y como muestra la siguiente ecuación es conocida como la ecuación de la Ley de Paschen.
La tensión de ruptura ( Vb) en un campo uniforme, sólo es función de la presión y de la separación entre los electrodos y es distinta para cada gas y electrodo;
a
y
b
son
constantes que dependen dependen de la composición del gas. Como se puede apreciar apreciar la relación entre Pd y U no es lineal lineal y, aun aunque que la forma forma de la misma varía varía para cada gas, La representación gráfica de la Ley de Paschen se muestra en la figura 1. Como se puede ver, inicialmente la tensión de ruptura disminuye con el producto Pd hasta alcanzar un valor mínimo a partir del cual comienza a aumentar. La causa de esto es que para valores de
Pd
< Pd min el gas está muy enrarecido y se cumple que la
separación entre sus partículas es tan grande que
λ m
>>λ i
, por lo que si se aumenta la
1 Javier C. A.
Ingeniería Eléctrica
Técnicas de Alta Tensión
presión esta condición se seguirá cumpliendo pero aumentará el número de choques y con ello la ionización, por lo que la ruptura se presentara para una tensión inferior. Si se continúa disminuyendo la presión se llegará al punto señalado como partir del cual ya
λ m
<λ i
Pd min
a
, por lo que los electrones no podrán alcanzar la energía
suficiente para ionizar el gas. Bajo estas condiciones, para que los electrones alcancen la energía necesaria para ionizar el gas hay que entregarles más energía, y para ello es necesario intensificar el campo eléctrico aplicado, lo que se logra aumentando la tensión. Esta es la razón por la cual aumenta la tensión de ruptura.
Fig.1 Representación grafica de la Curva de Paschen