Nedbrytningsspänningar för isolatorer kan erhållas från tabeller. I vissa fall kan de också beräknas med formler. Ett enkelt system består av två parallella ledande plattor, med luft däremellan och en applicerad spänning V över dem. Resultatet är ett elektriskt fält E = V /d går från en platta till den andra, där d är avståndet mellan plattorna. Om den applicerade spänningen blir stor nog, sker jonisering av luften. Atomer har normalt lika stora negativa och positiva elektriska laddningar, vilket innebär att de inte kan genomföra elektrisk ström under kraften av ett elektriskt fält. När jonisering uppstår, förlorar atomer en del av den negativa laddningen, vilket resulterar i en gas av elektriskt laddade partiklar som rör sig under påverkan av det elektriska fältet.
Skriv ut formeln för nedbrytningsspänningen. Formeln för nedbrytningsspänningen är: Vbreakdown = B * p * d /(C + ln (p * d)), där p är gasens tryck, d är avståndet mellan de två ledande plattorna och B och C är konstanter som bestäms av experiment. Till exempel kan gasen vara luft.
Hämta konstanterna B och C. Konstanterna kan erhållas från publicerade artiklar som ger experimentella resultat, såsom "Nukleära instrument och metoder i fysikforskning"; Standardisering av gas amplifieringsbeskrivning i proportionella räknare, av A Zastawny 1997. Denna artikel finns tillgänglig online. För luft har konstanterna värdena B = 365 V /(cm Torr) och C = 1.18.
Beräkna trycket. Om exempelvis trycket i gasen är detsamma som omgivningen är det vid atmosfärstryck. I SI-enheter ges trycket i pascals. Men de flesta data om detta ämne ges i stället med enheten torr istället. omvandla från pascals till torr, multiplicera trycket i pascals med 0.0075. För atmosfärstryck är värdet p = 760 torr.
Beräkna avståndet d mellan plattorna. Enheterna ska överensstämma med enhetens längd av konstant B. I detta fall används centimeter som längdenhet .
Beräkna nedbrytningsspänningen. Till exempel för luft vid atmosfärstryck med 1 cm mellanrum mellan plattorna, Vbreakdown = 365 * 760 * 1 /(1,18 + ln (760 * 1)) = 35 503 volt.
