Искровой разряд

Искровой разряд наблюдается между холодными электродами при большой разности потенциалов. Разряд носит сложный колебательный характер. Начало искрового разряда можно рассматривать как электрический пробой газа, приводящий к лавинообразному возрастанию числа заряженных частиц разных знаков в газе, что обуславливает высокую проводимость газа. Разность потенциалов, при которой происходит пробой, зависит от материала, размеров и формы электродов, расстояния между ними, а также от природы и давления газа.

Поставщиком электронов служит катод, который интенсивно разрушается под действием протекающего тока и ударов ионов.

Искровой разряд отличается от дуги тем, что катодное падение в нем составляет сотни вольт. В этом случае область вблизи кластера, где происходит автоионизация, существенно возрастает, что приводит к возникновению плазмы с полной ионизацией газа. Электрический ток возрастает, увеличивается самосжатие плазменного облака, и формируется плазменный стример, который замыкает разрядный промежуток. Температура плазмы искрового разряда достигает 10⁴ ÷ 5·10⁵ К.

Используется импульсный искровой разряд для обработки материалов (искровая обработка), раздробления камней, в медицине, в космических электрореактивных двигателях.

Ярким примером искрового разряда являются молнии и грозы. В настоящее время доказано, что зигзагообразные каналы разрядов молний и гроз возникают вследствие хаотической ионизации воздуха космическими лучами. Молнии и грозы создают сильные помехи работе различным радиопередающим и радиоприемным устройствам.

При полетах реактивных летательных аппаратов на низких высотах непрерывное накопление отрицательного электрического заряда приводит к возникновению импульсного искрового разряда между корпусом и факелом реактивного двигателя. Потенциал при этом резко уменьшается, а сам разряд прекращается и вновь некоторое время происходит накопление зарядов. Возникает периодическое следование импульсных разрядов один за другим. На нулевой высоте полета частота следования разрядных импульсов для самолетов может составить 100 кГц*, для ракет - от 100 до 1000 кГц, а мощности разрядных импульсов соответственно 100…1000 Вт и до 10⁴ Вт. На низких высотах полета реализуется импульсный разряд, летательный аппарат излучает электромагнитные волны на частотах до 10 МГц, а на больших высотах, где возникает тлеющий и коронный разряды, вся мощность разделения электрических разрядов сосредоточена в ближней ультрафиолетовой области спектра, где излучают ионы молекулы азота. Неравновесное излучение ионов молекул азота наблюдается при импульсных разрядах с корпуса самолета на факел как превышение над тепловым излучением факела в фиолетово-голубой и в ближней ультрафиолетовой областях спектра.

Поиск по сайту: