一、展品科学原理

雅格布天梯是演示高压放电现象的一种装置。本展项由变压器、羊角电极等部分组成。二根呈羊角形的管状电极，一极接高压电，另一个接地。当电压升高到5万伏时，两电极最近处的空气首先被击穿，形成大量的正负等离子体，即产生电弧放电。电弧逐级激荡而起，如一簇簇圣火似地向上爬升，犹如圣经中的雅各布天梯。随着电弧被拉长，电弧通过的电阻加大，当电流送给电弧的能量小于由弧道向周围空气散出的热量时，电弧就会自行熄灭。此时高压再次将电极底部的空气击穿，发生第二轮电弧放电，如此周而复始。

二、展品相关知识内容

希腊神话中有这样一个故事：雅各布做梦沿着登天的梯子取得了“圣火”。后人就把这梦想中的梯子，称之为雅各布天梯。这离不开弧光放电。呈现弧状白光并产生高温的气体放电现象。无论在稀薄气体、金属蒸汽或大气中，当电源功率较大，能提供足够大的电流（几安到几十安），使气体击穿，发出强烈光辉产生高温（几千到上万度），这种气体自持放电的形式就是弧光放电。

弧光放电应用十分广泛，可以用作强光光源，在光谱分析中用作激发元素光谱的光源，在工业上用于冶炼、焊接和高熔点金属的切割，在医学上用作紫外线源（汞弧灯）等。但是大电流电路开关断开时产生的弧火及其有害，应采取灭弧措施。