您需要高压才能通过空气产生火花。

有两种方法可以获得高电压。一是故意制造高压。

另一个是您可以通过在感应电路中断开大电流而无意中获得高压。由于所有导体在某种程度上都是电感性的，因此通过断开开关的足够高的电流将在触点打开并试图停止电流时产生火花。通过跳线从 12v 电池为前照灯灯泡供电，然后将其拉开通常会在连接打开时产生火花。

在火花产生之前，根本没有电流，只有两点之间的电压（电位差）。

当电压足够高以克服间隙时会发生电弧放电，然后当导体被拉开时会继续，直到等离子体消散。这取决于差距有多大；通过将一些导体摩擦在一起，您可以轻松地从 12V 电源中汲取可见的火花。在不完全平坦的表面之间的几微米间隙中会形成微小的弧线。

一旦电弧被击中，它是一个相当好的导体，所以它两端的电压会下降，电流会增加，直到它受到系统其余部分的限制。

范德格拉夫发电机和类似的“静电”系统实际上是充电到巨大电压的电容器，可在极短的时间内产生相当高的电流。这使它们能够产生长而短暂的火花。

相反，弧焊机的工作电压相对较低，可能低至 20V，但电流极高（数百或数千安培）。这需要很短的距离——你必须用电极接触被焊接的材料。

这完全取决于您如何定义火花。如果燃烧的金属颗粒算作火花，您可以制造出电压非常低的火花。将 1.5V AA 电池短路会产生很容易看到的火花。您需要的是足够的电流来熔化金属，通常需要至少 1..5 A 的电流才能在白天观察到火花。

如果我们谈论的是固定电极之间的电弧，则需要满足与电极之间的电压、压力和距离相关的Paschen 定律的条件。在大气压下的空气中，您需要至少 327V 的电压才能在 7.5 µm 的距离上产生持续的电弧。有趣的是，减少距离只会增加电压，因为离子必须先行进一定距离，然后才能获得足够的能量以在撞击阴极时产生二次电子发射。

如果您可以触摸电极以最初点燃电弧（通过如上所述的高电流熔化金属）然后将它们分开，您可以获得具有较低电压的相当大的电弧。这就是电弧焊的工作原理。您需要电压和高电流来维持这种电弧，电压大致与电弧长度成正比。典型的焊接电压为 12-36V，足以产生几毫米的电弧。

应用物理答案#2

您需要高压或电流来产生火花吗？

什么是火花？：

火花发出的光不是来自电子电流本身，而是来自响应电子碰撞而发出荧光的材料介质。当电子与间隙中的空气分子碰撞时，它们会将轨道电子激发到更高的能级。当这些激发的电子回落到其原始能级时，它们会以光的形式发射能量。在真空中不可能形成可见的火花。如果没有能够进行电磁转换的干预物质，火花将是不可见的（参见真空弧）

由于来自极小表面积的极高密度，火花能量可能非常小。电荷场指数随着其行进方向上的力的增加而上升。与静止的类似电荷碰撞从不接触，但会被迅速排斥以偏转其路径，并经常分支成两条不同的路径并继续朝向相反极性的目标。

由于导体中移动电荷的速度非常慢（参见漂移速度），它的表面积可以与带电分子一样小，这些带电分子在微秒到毫秒内朝着相反的电荷极性加速。一旦到达导体目标，就会发生上述定义的机制，该机制在皮秒到纳秒内发生并持续到存储的能量消散在空气中。

圣诞节的时候做实验
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我们曾经买过圣诞🌲树金属丝，它是金属化的塑料，像塑料帽，但像一根 40 厘米短的绳子一样伸展。它可以从 1 m 距离开始水平指向电视，并且在靠近时会拉伸，然后当距离金属丝约 1kV/mm 的空气的 BDV 超过约 2~4 cm 时会弹出。这证实了我的充电电压估计。然而，可能在纳秒内流动的 Amp 几乎感觉不到火花。

引爆的是空气而不是导体。但是电流间隙很小，以至于焊接电极和靶材在两端从等离子热气体中熔化。
热等离子介质成为过热的热和电导体和载体介质，用于传输电极气体和粒子以流动和焊接目标金属。

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断言
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火花以非常低的能量可见，但它必须在空气中产生，来自储存在盖子中的电荷的脉冲电流。$$dt=ESR * C ~~~ E=1/2CV^2$$通过短接 1uF 3.3V 钽电容或 3300 纳库仑或 5 微焦耳很容易看到。

如果中断比导体中的漂移速度快得多，则可以从存储在高压自发中断中的 5 微焦的中断感应能量产生相同的火花。 ——

所有高压绝缘体（如空气）的一个特性是它们是电介质，它是电荷电容的比例常数。我们将所有其他电介质的磁导率归一化，例如空气，它也非常接近真空度的 1.0。

是的，真空具有电磁阻抗，它在空间中也会在更高的水平上发生故障，除非有来自太阳风的离子流或更糟，卡林顿效应”

此外，所有电介质都是电绝缘体，除了油等流体之外，大多数也是热绝缘体。

所有绝缘体都具有击穿电压，即使由于移动带电污染物碰撞并产生雪崩条件或“汤森放电”，空气往往会降低以 kV/mm 为单位的击穿势垒阈值，但它可能会变得更糟或更低。真空直到粒子很少，没有碰撞，雪崩和流动。法拉第用大量实验来描述这条弧线，以至于它启发了 Paschen 开发气压与击穿阈值的方程，并启发了包括 Maxwell 在内的许多其他人，他们阅读了法拉第的所有实验，并给予他们比高斯等伟大的德国数学家更多的关注谁坚持远距离充电的影响，但具有出色的数学特性，而近距离时显然会产生更多影响。

我们知道基本上有 3 种电荷特性，导体、绝缘体和半导体。惊喜！一旦达到起始电压，无论多么小的火花，空气都会变成半导体。我们在电力公用事业行业将其称为局部放电起始电压或 PDIV，它只是击穿电压之前的可选工厂测试。

等一下，如果它是半导体，我们可以用它制造晶体管吗？因为对气体的雪崩效应是负电阻？

不，但你可以用它做一个真空管并使用惰性气体来避免氧化，然后你就有一个气体管“半导体”但是电弧对音频真空管不利，所以你使用负电阻或 gm 增益对热更敏感然后 HV 将其偏置远低于从旧时发生的蓝色电晕效应（由于电极到气体污染）电晕是可见光，但是当在击穿电压 (BDV) 之前进入组件内部时，我们称之为局部放电 (PD) ps 有仅关于这一主题的 Microsoft Academics 或 Google Scholar 就有大约 10,000 篇博士论文。

除了阈值变化与间隙有点线性之外，除了在 50 um 或 50 km 等末端，它的线性度较低。

但出于实际目的，请记住 1kV/mm 或 10kV/cm 用于尖锐导体，大约 3 倍用于光滑平面。

为了表现得像一个阈值为 1.3V 的 TRIAC，间隙必须从零开始，就像拔出电机的插头一样，并且可以绘制长弧，直到保持电流的较低阈值或空气上的一些其他力断开连接.

尽管我们总是将交流电流的下一个“过零”视为关断时间，但 TRIACS 也有一个直流保持电流阈值。

联系方式——

出于这个原因，继电器中的直流触点必须针对感应负载的电流进行降额，因为由于氧气和氢气的含量，断开电弧电流的结果在空气中可能达到 6000'C 以上。

最后 -

简单的答案：

是和否电压和电流。您可以用高压或电流或低压或电流产生火花，

实验

即使是 AA 电池或更好的带有“MOT 变压器”的 LiPo 电池，在断开连接时也会产生很大的电弧，但电弧上的电压仍然很低，但在电弧开始之前电压非常高，因为干触点断开速度非常快（ dt in ns)，我们知道 V=LdI/dt 但有触点弹跳**

您无法启动电弧，但您可以在初级充电几秒钟后用上述方法拉伸一个大电弧

如果已经导电，在空气或 SF6 或油等电介质中形成绝缘体间隙需要时间让电子被激发并跨越间隙（微秒），但随后它们会转变为半导体模式并在皮秒到微秒的上升时间内产生电弧，具体取决于如果我们谈论的是塑料Y 帽或 XLPE HVAC 电源电缆中的空隙或污染物，或者油中的灰尘颗粒或玻璃 HV 套管或闪电上的一些潮湿空气。然后就像三端双向可控硅开关和隧道二极管以及气管保护器一样，它们具有取决于电流密度的低负电阻。这也使得它们可用于特斯拉发现的电弧产生高压振荡器和马可尼发现的发射机，以及法拉第几个世纪前所做的所有这些实验。