Was ist eine Corona-Entladung?

Eine Koronaentladung ist eine elektrische Entladung, die auftritt, wenn die Flüssigkeit um einen Leiter herum ionisiert. Die Stärke des elektrischen Feldes muss groß genug sein, um die Ionisation auszulösen, aber nicht ausreichend, um eine tatsächliche Lichtbogenbildung zu verursachen. Dieser Prozess erfordert eine Elektrode mit einem hohen elektrischen Potential in einem elektrisch neutralen Fluid - normalerweise Luft. Ein Fluid umfasst in diesem Zusammenhang sowohl Gase als auch Flüssigkeiten.

Der elektrische Strom erzeugt aus den neutralen Molekülen in der Flüssigkeit geladene Teilchen, die als Ionen bekannt sind, wenn der Potentialgradient groß genug ist. Dies ist am wahrscheinlichsten, wenn der Leiter eine scharfe Spitze hat. Wenn die Luft um den Leiter herum beginnt, Elektrizität zu leiten, wird sie effektiv Teil des Leiters. Dies macht den Leiter weniger scharf und verhindert möglicherweise, dass sich die Ionisation über einen bestimmten Abstand vom Leiter hinaus erstreckt.

Die Ionen wandern schließlich über diesen leitenden Bereich hinaus und werden wieder zu neutralen Molekülen. Die Bedingungen um die Elektrode herum können auch dazu führen, dass der Ionisationsbereich weiter wächst und einen vollständig leitenden Pfad bildet. Dies führt zu einer kontinuierlichen Lichtbogenbildung oder Funkenbildung und nicht zu einer Koronaentladung.

Die idealen Bedingungen für eine Koronaentladung erfordern im Allgemeinen ein Elektrodenpaar. Eine Elektrode sollte stark gekrümmt sein und ist typischerweise ein kleiner Draht. Die andere Elektrode sollte flach sein, z. B. eine Platte. Dieser Krümmungsunterschied zwischen den Elektroden gewährleistet ein hohes Potential um die gekrümmte Elektrode.

Die Polarität der gekrümmten Elektrode bestimmt die Polarität der Koronaentladung. Dies bedeutet, dass eine gekrümmte Elektrode mit einer positiven Ladung eine positive Korona und eine gekrümmte Elektrode mit einer negativen Ladung eine negative Korona erzeugt. Diese beiden Arten von Koronen haben aufgrund des Masseunterschieds zwischen positiven Ionen und Elektronen ein sehr unterschiedliches Verhalten. Positive Ionen kollidieren nicht annähernd so oft miteinander wie Elektronen. Dies bedeutet, dass nur negative Coronas Ozon, violettes Glühen und Zischen erzeugen, die mit Coronas verbunden sind.

Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen für eine Koronaentladung. Es kann eine elektrische Ladung von der Oberfläche eines fliegenden Flugzeugs entfernen. Dies kann verhindern, dass eine elektrische Entladung die elektronischen Systeme des Flugzeugs beschädigt.

Eine Koronaentladung kann auch Partikel aus der Luft entfernen. Es ionisiert die Luft, die die Partikel auflädt. Die Luft strömt dann über einen Kamm mit der entgegengesetzten Ladung. Der Kamm zieht die geladenen Partikel an und entfernt sie so aus der Luft.