Co to jest wyładowanie koronowe?

Wyładowanie koronowe to wyładowanie elektryczne, które występuje, gdy płyn wokół przewodnika jonizuje się. Siła pola elektrycznego musi być wystarczająco duża, aby spowodować jonizację, ale niewystarczająca, aby spowodować rzeczywiste wyładowanie łukowe. Proces ten wymaga elektrody o wysokim potencjale elektrycznym w elektrycznie obojętnym płynie - zwykle w powietrzu. Płyn w tym kontekście obejmuje gazy, a także ciecze.

Prąd elektryczny wytwarza naładowane cząstki znane jako jony z neutralnych cząsteczek w płynie, jeśli gradient potencjału jest wystarczająco duży. Jest to najbardziej prawdopodobne, gdy przewodnik ma ostry punkt. Kiedy powietrze wokół przewodnika zaczyna przewodzić prąd, skutecznie staje się częścią przewodnika. To sprawia, że ​​przewodnik jest mniej ostry i może uniemożliwić jonizacji rozciąganie się poza pewną odległość od przewodnika.

Jony ostatecznie przemieszczają się poza ten region przewodzący i ponownie stają się cząsteczkami neutralnymi. Warunki wokół elektrody mogą również pozwolić na dalszy wzrost obszaru jonizacji i utworzenie ścieżki całkowicie przewodzącej. Spowoduje to ciągłe iskrzenie lub iskrzenie zamiast wyładowania koronowego.

Idealne warunki dla wyładowania koronowego zazwyczaj wymagają pary elektrod. Jedna elektroda powinna być silnie zakrzywiona i zwykle jest to mały drut. Druga elektroda powinna być płaska, na przykład płytka. Ta różnica krzywizny między elektrodami zapewnia wysoki potencjał wokół zakrzywionej elektrody.

Biegunowość zakrzywionej elektrody określa biegunowość wyładowania koronowego. Oznacza to, że zakrzywiona elektroda z ładunkiem dodatnim wytwarza dodatnią koronę, a zakrzywiona elektroda z ładunkiem ujemnym wytwarza ujemną koronę. Te dwa typy koron mają bardzo różne zachowanie ze względu na różnicę masy między jonami dodatnimi i elektronami. Jony dodatnie nie zderzają się ze sobą prawie tak często jak elektrony. Oznacza to, że tylko ujemne korony wytwarzają ozon, fioletową poświatę i syczenie związane z koronami.

Istnieje wiele zastosowań wyładowań koronowych. Może usunąć ładunek elektryczny z powierzchni latającego samolotu. Może to zapobiec uszkodzeniu układów elektronicznych samolotu przez wyładowanie elektryczne.

Wyładowanie koronowe może również usuwać cząstki stałe z powietrza. Jonizuje powietrze, które ładuje cząstki stałe. Powietrze przepływa następnie przez grzebień o przeciwnym ładunku. Grzebień przyciąga naładowane cząstki, tym samym usuwając je z powietrza.