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taille de l'arc électrique/ tension



  1. #1
    siera

    Arrow taille de l'arc électrique/ tension


    ------

    Bonjour je voudrais savoir comment déterminer une tension par la longeure maximum de l'arc électrique qu'elle génere.
    J'avais entendu parler de 10 000 volts par milimètre d'arc électrique est ce juste ?

    Cordialement siera.

    -----

  2. #2
    f6bes

    Re : taille de l'arc électrique/ tension

    Bjr siera....
    Je dirais plus tot 1000 v par millimétre (et ca doit etre limite).
    La forme de l'extrémité des conducteurs jouent aussi ( effet de pointe,)et bien
    sur les conditions hygro.
    Cordialement

  3. #3
    mbochud

    Re : taille de l'arc électrique/ tension

    Bonjour,

    Cela dépend beaucoup de la forme des électrodes et de la nature du gaz.
    Pour de l’air, avec des électrodes parallèles (et bords arrondis avec grands rayon de courbure) on a 30 kV / cm.

  4. #4
    siera

    Re : taille de l'arc électrique/ tension

    Merci pour vos réponses mais une bobine d'allumage de voiture sort 15 000 volts donc l'arc électrique selon l'hypothèse de f6bes ferais 15 mm ors il ne dépasse pas les 1.5 mm.
    Mes électrodes sont de simple fils électrique de 0.5 mm de diamètre et le gaz est de l'air.

    Merci quand même, cordialement siera.
    Dernière modification par siera ; 11/06/2007 à 15h34.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    mbochud

    Re : taille de l'arc électrique/ tension

    Citation Envoyé par mbochud Voir le message
    Bonjour,

    Cela dépend beaucoup de la forme des électrodes et de la nature du gaz.
    Pour de l’air, avec des électrodes parallèles (et bords arrondis avec grands rayon de courbure) on a 30 kV / cm.
    Et cela à la pression atmosphérique.
    Pour d’autres pressions il faut appliquer la loi de Paschen qui dit que cette distance est inversement proportionnelle à la pression.
    Par exemple si p= 0,1 Atm on aura 3 kV / cm

    La pression à la bougie n’est pas la pression atm

  7. #6
    siera

    Re : taille de l'arc électrique/ tension

    Je parlais d'une bougie sortie du moteur donc à présion atmosphérique.

  8. #7
    Jean.Marc

    Re : taille de l'arc électrique/ tension

    Bonjour,
    15 000 V c'est peut-être la tension crête de la bobine quand le secondaire est ouvert ; mais quand la bougie est branchée, la tension est écrêtée par l'arc à une valeur beaucoup plus basse.

  9. #8
    mbochud

    Re : taille de l'arc électrique/ tension

    Bonjour,
    La tension de claquage est celle juste avant l'arc. 30 kV / cm.
    Une fois l'arc amorcé la tension de régime d'arc est très basse et diminue avec l'augmentation de courant.

    (Cette remarque n'est pas vraie sous vide (moins de 10 Pa))

  10. #9
    siera

    Re : taille de l'arc électrique/ tension

    Merci beaucoup.

  11. #10
    pierrepaul33

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Bonjour à tous je réouvre ce sujet très ancien car ma question est similaire, ça fait moins de post doublon.

    J'ai construit une bobine Tesla capable de générer des arcs électriques dans l'air ambiant de 2 à 2m50 (entre une pointe et le sol) voir plus. et j'aimerai connaitre sa tension, donc j'ai appliqué naïvement la règle simplifié des 1kv/mm donc 2,5 Mv nous sommes donc dans le domaine de la Ultra haute tension, mais ce résultat me parait tout de même exagéré.

    Je me demandais si la fréquence pouvait avoir un rôle à jouer ? La mienne est d'environ 84 khz mesuré avec une antenne et un oscilloscope à 5 mètre, et d'environ 102 khz de fréquence de résonnance (en appliquant la loi fondamentale des circuit LC);

    sur ce pdf dédié au sujet, lorsque l'on parle des mesures THT en tension alternative, il ne semble pas prendre en compte la fréquence.
    https://cours-examens.org/images/An-...te-tension.pdf

    J'ai très peu de maitrise en théorie, mais est-il possible de déterminer mathématiquement la tension de sortie plutôt que de me risquer à une technique artisanale farfelue qui grillerai mon voltmètre ?

    Merci d'avance.

  12. #11
    Amator

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Le diviseur capacitif dans le pdf est une bonne idée.
    une plaque métallique à bonne distance , connectée a un condensateur C2 de plus forte valeur connue et mesurer Uc2
    En connaissant C1 c'est gagné, on a U

    Pour avoir la valeur de C1, faire l'essai a une plus basse tension fixe avec 2 valeurs de C2, pour déterminer précisément C1.
    On a 2 équations à 2 inconnues, U et C1.

  13. #12
    f6bes

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Bsr à toi,
    "à une bonne distance" 1m 5m 10m ...plus ???
    "une plaque métallique de.... dimensions...inconnues ?
    Condensateur de plus forte valeur..forte valeur que la tension à mesurer....qui se situe en plusieurs dizaines de kv ! (2 500 000 volts supposés)
    Tu le trouves ou ??
    Meme si tu t'éloignes un maxi tu ne sauras jamais quelle " attenuation " tu as introduit avec ta plaque.
    Et tu mesures avec quoi une fréquence à 84 khz
    Ben non...c'est pas gagné !!! (...connaissant C1 c'est gagné, on a U)

  14. #13
    Amator

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Bsr à toi,
    "à une bonne distance" 1m 5m 10m ...plus ???
    "une plaque métallique de.... dimensions...inconnues ?
    Condensateur de plus forte valeur..forte valeur que la tension à mesurer....qui se situe en plusieurs dizaines de kv ! (2 500 000 volts supposés)
    Tu le trouves ou ??
    Meme si tu t'éloignes un maxi tu ne sauras jamais quelle " attenuation " tu as introduit avec ta plaque.
    Et tu mesures avec quoi une fréquence à 84 khz
    Ben non...c'est pas gagné !!! (...connaissant C1 c'est gagné, on a U)
    L’idée n’était de faire tout le travail expérimental a la place de pierrepaul33 mais s’il faut detaillér:


    Je commencerais avec un plaque alu en face du tore , à même hauteur, isolée du sol (sans la pointe sur le tore), a plus de 2.5m, donc à 3m du tore par exemple.
    La plaque peut être une plaque alu de 20cm x 20cm, elle constitue la deuxième électrode de C1, la première électrode étant la surface du tore en regard.
    Un fil reliant cette plaque à C2 , l’ autre borne de C2 est à la terre.

    Ensuite le principe du pont diviseur capacitif fait que la tension sur C2 est grandement réduite.
    Je commencerais l’essai en " basse tension " sur le tore et avec C2 de l’ordre du µF.
    L’idée étant d’avoir Uc2 autour de la centaine de volts au final avec U plein pot sur le tore.
    il faudra trouver C2 qui permet ça.
    Un fois fait, deux mesures avec U plein pot et C2 avec des valeurs sur simple au double, donneront U et C1.
    Un oscilloscope me parait assez bien indiqué pour mesurer une tension a 84KHz.
    Et c’est gagné.
    Dernière modification par Amator ; 20/02/2021 à 17h12.

  15. #14
    Amator

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Edit: pour avoir C2, et C1, il est préférable de tout faire en "basse tension" sur le tore pour ne pas prendre de risques
    On sait que U plein pot est voisin de 2.5MV donc il faut une atténuation de 25000 si l'on veut 100V en UC2, ou une atténuation de 250000 si l'on veut 10V en Uc2, au choix de l'utilisateur.

    Une fois C2 C1 trouvés refaire la mesure avec 2 valeur de C2, avec U plein pot, des fois que l'environnement que j'imagine pas dégagé, influence à plus haute tension. ou au moins pour vérification, pour se rassurer.
    Dernière modification par Amator ; 20/02/2021 à 17h25.

  16. #15
    albanxiii
    Modérateur

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Pensez à demander à un voisin d'avoir un téléphone à portée de main avec le 18 précomposé...
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  17. #16
    pierrepaul33

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Merci à vous pour vos réponses

    Pensez à demander à un voisin d'avoir un téléphone à portée de main avec le 18 précomposé...
    C'est bien pour cela que j'ai demandé si il y avait une autre solution (plus théorique ) plutôt que de jouer avec le feu.

    sinon c'est mesure en laboratoire, mais pour un si petit modèle, je me vois mal me pointer chez Sediver ou Les Renardières, a moins d'avoir quelques billets.

  18. #17
    f6bes

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Citation Envoyé par Amator Voir le message
    Edit: pour avoir C2, et C1, il est préférable de tout faire en "basse tension" sur le tore pour ne pas prendre de risques
    On sait que U plein pot est voisin de 2.5MV donc il faut une atténuation de 25000 si l'on veut 100V en UC2, ou une atténuation de 250000 si l'on veut 10V en Uc2, au choix de l'utilisateur.

    Une fois C2 C1 trouvés refaire la mesure avec 2 valeur de C2, avec U plein pot, des fois que l'environnement que j'imagine pas dégagé, influence à plus haute tension. ou au moins pour vérification, pour se rassurer.
    Ben voyons,
    et tu ;l'a détermine comment ton attenuation !! (puisque tu ne sais pas à l'avance la valeur que tu vas mesurer) ! (rapport d'atténuation)
    Comme dit Albanxiii...peut mieux faire.
    Bonne journée
    Dernière modification par f6bes ; 21/02/2021 à 08h41.

  19. #18
    Amator

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Ben voyons,
    et tu ;l'a détermine comment ton attenuation !! (puisque tu ne sais pas à l'avance la valeur que tu vas mesurer) ! (rapport d'atténuation)
    Comme dit Albanxiii...peut mieux faire.
    Bonne journée
    je l'ai dit des le départ: 2 équations à 2 inconnues (U et C1) en prenant 2 valeurs de C2 connues et Uc2 mesuré donc connu.
    C'est un peu lourd mais c'est faisable.
    Connaissant C1, ensuite on sait quelle valeur de C2 il faut pour l’atténuation souhaitée.

    On pourrait estimer C1 par calcul pour cibler C2 plus rapidement mais ça n'exempte pas de faire ci dessus pour avoir C1 précisément.

  20. #19
    f6bes

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Bon, c'est bien....essaye donc!
    La théorie c'est beau, le faire en pratique.......ah oui, j'avais pas pas pensé que !!
    A+

  21. #20
    Amator

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Bon, c'est bien....essaye donc!
    La théorie c'est beau, le faire en pratique.......ah oui, j'avais pas pas pensé que !!
    A+
    C'est scientifique comme argument ?

    Sans vouloir être vexant, là on est dans le basique en électronique.
    Seule la THT demande a être confirmé en électricité.

  22. #21
    pierrepaul33

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Bonjour à tous,

    pas de dispute SVP allez pas casser votre clavier

    J'ai bien compris que ce n'était pas aussi simple que ça, ce qui n'est pas étonnant, car quand j'ai visité le labo Sediver où ils ont des diviseurs de tension spécialement conçu pour la THT, on m'a parlé d'une certaine marge d'erreur.

    Effectivement entre la théorie et la pratique c'est deux choses différentes, j'ai une certaine (petite) expérience avec la construction de ses machines, mais aucune idée de ce qui sort, sauf sa fréquence mesuré à l'oscilo (non étalonné). Ma théorie est assez fragile, j'ai un manuel de l'ingénieur Hütte qui m'a bien aidé pour les bases des RLC, mais il n'y a pas de chapitre dédié aux circuits résonnants. Alors puis-je déterminer au moins grossièrement une tension dans un circuit résonnant, sans passer par la case "expérimentation"

    voilà les infos que je connais (à peu près):

    -l'inductance des bobines (mesuré)
    -la capacité des condensateurs (mesuré et simulé pour le circuit secondaire)
    -la tension d'alimentation (estimation)
    -la fréquence de résonance des deux circuits (simulé et mesuré)

    je possède une sonde Fluke 80K-40, qui peut mesurer jusqu'à 20kv ac (60hz) je peux peut-être réaliser une toute petite bobine et faire une maquette d'un petit diviseur capacitif et comparer les résultats, (je vous cache pas j'y crois pas trop à cette idée)

    En fait, si je vous ai posé cette question, c'est juste par désir de savoir et pouvoir répondre ensuite spectateurs qui me demandent combien sa sort un machin pareil ?

    merci d'avance
    Dernière modification par pierrepaul33 ; 21/02/2021 à 13h47.

  23. #22
    f6bes

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Remoi, J'ai un ami, radioamateur aussi, qui fait joujou avec se genre de matériel.
    On peut sortir des tensions phénoménales et jamais figées.
    Donc c'est comme si tu voulais mesurer la tesnsion d'un éclair (orage).
    C 'est variable en permanence. Tu pouuras (peut etre ) déterminer une valeur créte ( si tu tombes au bon moment)
    Si tu tires des arcs de 2 à 2,5m , c'est déjà excessivement énorme. Et ça dépend entre quoi et quoi ( pointe/boules ??)
    Donc je vois pas comment on peut trouver un condensateur pouvant tenir des milliers de kvolts .
    Mais il est dit que c'est facile....ma foi.
    Contente toi d'exprimer dés valeur possible à un public. Ca sera bien suffisant.
    Si t'as un moment regarde si tu ne trouves pas des vidéos du centre d'essais " la renardiére" d'EDF.
    Doit y avoir du spectaculaire.
    Bonne journée
    Bonne journée

  24. #23
    pierrepaul33

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Cette bobine j'avais déjà fait un post dessus il y a quelques semaines, les arcs se forment entre une pointe et le sol.

    A moins d'avoir l'argent et la place pour un diviseur professionnel 800kv (au moins 5-8 mètres de haut) , le fabriquer moi même je vois pas comment non plus.

    peut-être chez alibaba.com ?

    postscriptum: Maintenant que vous parlez de valeur non figé, par pur curiosité j'ai retrouvé deux photos sur ma petite bobine tesla, j'avais laissé la sonde à 1 ou 2 mètres du "paratonnerre", et en fait, on peux voir que au moment ou l'arc électrique est le plus grand, il y a une forte chute de tension et un pic de courant important sur l'ampèremètre (non visible).
    Capture d’écran 2021-02-21 à 16.33.53.jpg
    Capture d’écran 2021-02-21 à 16.32.17.jpg

  25. #24
    Amator

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Remoi, J'ai un ami, radioamateur aussi, qui fait joujou avec se genre de matériel.
    On peut sortir des tensions phénoménales et jamais figées.
    Donc c'est comme si tu voulais mesurer la tesnsion d'un éclair (orage).
    C 'est variable en permanence. Tu pouuras (peut etre ) déterminer une valeur créte ( si tu tombes au bon moment)
    Si tu tires des arcs de 2 à 2,5m , c'est déjà excessivement énorme. Et ça dépend entre quoi et quoi ( pointe/boules ??)
    Donc je vois pas comment on peut trouver un condensateur pouvant tenir des milliers de kvolts .
    Mais il est dit que c'est facile....ma foi.
    Contente toi d'exprimer dés valeur possible à un public. Ca sera bien suffisant.
    Si t'as un moment regarde si tu ne trouves pas des vidéos du centre d'essais " la renardiére" d'EDF.
    Doit y avoir du spectaculaire.
    Bonne journée
    Bonne journée
    Ce sont les 3m, ou plus*, d'air entre le tore terminal et la plaque , qui font C1 capable de tenir des MV.
    * je me base sur les 2.5m max donnés par pierrepaul33

    C2, puisqu'il divise la tension, n'a a tenir que 10V ou 100V au libre choix de l'utilisateur.
    Il est évident que le système doit être calibré en configuration stable, c'est dire sans arc ! et donc pas a la tension max.
    et il ne faut jamais que ça arque sur la plaque, il faut que la pointe voit un chemin plus court vers la terre.

  26. #25
    f6bes

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Remoi,
    Ok pour C1 la plaque ,C2 un condo de valeur connue.
    La valeur de C1 est de ? (déterminé comment, par rapport à ..)
    Ce qui me géne c'est que C1 est relié à une armature de C2 ( normal)
    La deuxiéme armature de C1...c'est......??

  27. #26
    Amator

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Remoi,
    Ok pour C1 la plaque ,C2 un condo de valeur connue.
    La valeur de C1 est de ? (déterminé comment, par rapport à ..)
    Ce qui me géne c'est que C1 est relié à une armature de C2 ( normal)
    La deuxiéme armature de C1...c'est......??
    J'ai déjà tout dit, plusieurs fois...et comme vous n'avez pas l'intention de faire le travail, vous comprendrez que je m’arrête là.
    cdlt.

  28. #27
    f6bes

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Citation Envoyé par Amator Voir le message
    J'ai déjà tout dit, plusieurs fois...et comme vous n'avez pas l'intention de faire le travail, vous comprendrez que je m’arrête là.
    cdlt.
    Remoi,
    Bon voiçi ce que je comprends de ta manipulation:
    Une plaque métal ( C1 )baigne dans un champ électrique ( fort passagé).
    Cette plaque conductrice est reliée à un condensateur ( C2 ) relié à la terre.
    Il ya donc un point commun " A " qui lie la plaque et C2.
    La plaque constitue donc une continuation d'une des armatures de C2.
    La plaque va etre portée à une certaine tension (totalement inconnue) du champ électrique
    Cette tension, par la force des choses est donc présente entre les deux armatures de C2
    qui devra tenir la dite tension.
    Je suis peut etre pas trés futé...mais si tu peux expliquer ça d'une autre façon....je suis preneur !
    Si tu veux (éventuellement) répondre !
    A+
    Images attachées Images attachées  
    Dernière modification par Antoane ; 22/02/2021 à 14h32. Motif: conversion pdf -> png

  29. #28
    Amator

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Un dessin vaut effectivement plus que mille mots,
    voir ci joint ( sans doute en attente de validation)
    J’ai simplifié le protocole en calculant grossièrement C1 au préalable..

    pierrepaul33 dit avoir des arcs de 2.5m
    Par sécurité il faut placer la plaque à au moins 3m du tore, a la hauteur du tore, isolée du sol et du plafond .

    La surface effective du tore terminal de la bobine de Tesla, en regard de la plaque, constituent C1.
    C'est un condensateur à air.
    C1 est de très faible valeur , avec une tension d’isolation d’au moins 3MV suivant l’humidité de l’air.
    La valeur de C1 peut être estimée grossièrement avec https://fr.wikipedia.org/wiki/Condensateur_plan

    J’ignore la surface du tore en regard de la plaque.
    En supposant que les surface en regard soient égales.
    Permittivité du vide et de l’air: https://fr.wikipedia.org/wiki/Permittivit%C3%A9
    S = 0.2 x 02 = 0.04m²
    e= 3m
    Epsilon = 8.85 10^-12 F/m
    on obtient pour C1 = 1.18 10^-13 F, soit 0.12 pF

    J’avais arbitrairement pris 1µF pour C2, pour commencer.
    L’atténuation du diviseur capacitif est voisine de C2/C1, (C2 etant très tres grand devant C1)
    On obtient une atténuation 8.33 Millions
    Si l’on a 3MV en U, on a 0.36 V en Uc2.
    n’importe quel condensateur tient cette tension.

    On ne connaît pas U et pas C1 précisément.

    On prend 2 condensateurs pour C2 dont on aura mesuré précisément la valeur.
    Au pire faire confiance au marquage, tout dépend de la précision que l’on souhaite.

    Précision importante, la plaque et le tore ne doivent plus bouger l’un par rapport a l’autre sinon tout est faussé. C’est la valeur de C1 qui en jeu.

    On fait une première mesure avec C2_1 voisin de 1µF
    On mesure le plus précisément UC2_1

    On fait une deuxième mesure avec C2_2 voisin de 2µF
    On mesure le plus précisément UC2_2

    U et C1 sont constants dans ces 2 relevés et sont toujours inconnus....on y arrive
    On écrit la relation de diviseur capacitif liant U, C1, C2 et UC2
    Pour chaque couple ( C2, UC2) on a une équation à 2 inconnues (U et C1)
    Comme on a 2 relevés différents, on a 2 équations.
    2 équations à 2 inconnues à résoudre et c’est gagné, on obtient C1 et U.

    Ensuite si l'on souhaite un rapport d’atténuation facilement lisible du type 10^n, il faut calculer un nouveau C2 et câbler sa valeur précise.
    Images attachées Images attachées  
    Dernière modification par Amator ; 22/02/2021 à 10h29.

  30. #29
    f6bes

    Re : taille de l'arc électrique/ tension (ultra haute tension

    Remoi,Les calculs théoriques sont certainement vrais, mais arriver à détrerminer la valeur de C1
    reléve de la gageure à mon sens.
    Avoir connaissance de la permitivité à de l'air à moment donné, ça n'a rien d'évident et les 0.18 pf
    risque d'etre sujet à caution.
    Et de toute façon on n'aura pas la valeur de la THT, mais seulement ce qui aura été (capté/induit)
    sur C1
    La vrai valeur restera inconnue du manipulateur lambda.
    Bonne journée

  31. #30
    Amator

    Re : taille de l'arc électrique/ tension

    Ce n'est pas le calcul préalable qui donne la valeur de C1. il en donne une approximation.
    on se fiche des surfaces en regard précises et de la permittivité de l'air précise dans le calcul préalable.

    se sont les mesures pour 2 C2 différents et 2Uc2 différents ,qui donnent C1 précisément et U précisément.

    Une fois C1 connu précisément grâce a ces 2 mesures, on connait l’atténuation précise et on peut faire joujou avec U.
    L’inconvénient est qu'il faut une stabilité dimensionnelle entre le tore et la plaque.
    sinon il faut tout recommencer...
    bien qu'une variation de 10cm sur le positionnement de la plaque (à 3 m), représentent une variation de 3 a 4% sur la valeur de C1 et la valeur de U. Ça reste une erreur acceptable .
    Dernière modification par Amator ; 22/02/2021 à 11h07.

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