В технике коронный разряд причиняет массу неприятностей. Во-первых он приводит к стеканию заряда и потерям энергии. Во-вторых, он вызывает ту самую ионизацию, которая облегчает пробои.
Коронный разряд бывает при атмосферном давлении на уединенных остриях. Внешне он выглядит как светящийся ореол. Он плохо виден на свету; рассматривать его надо в полной темноте. Встречающийся в природе коронный разряд на верхушках мачт кораблей, деревьев, шестов называется огнями святого Эльма.
Если источник напряжения достаточно мощный и не дает напряжению упасть, искровой разряд переходит в дуговой. Для поддержания дуги достаточно всего нескольких вольт, но токи при этом огромны. Электроды очень быстро разогреваются, с них начинается термоэлектронная эмиссия, поддерживающая ионизацию и проводимость газа. На высоком напряжении дуговой разряд встречается исключительно редко; чаше всего за него по неграмотности принимают быструю серию искровых разрядов или высокочастотный разряд. «Дуги», образующиеся от самодельных высоковольтных источников — всегда быстрые серии искр!
Искровой разряд происходит в газах при не слишком низком (напр. атмосферном) давлении. Процесс развивается очень быстро, но постепенно. От электрода начинается ионизация, имеющая вид тонких каналов — стримеров. Эти каналы разрастаются подобно ветвям дерева. Рано или поздно один из стримеров достигает противоположного электрода. В этот момент он отбирает на себя весь ток, утолщается и разрастается, образуя канал лидера. Поскольку ток резко возрастает, источник напряжения «просаживается». Как только емкости электродов разрядятся, напряжение резко падает, искра гаснет. Погасанию искры способствует и индуктивность проводов, зачастую приводящая к кратковременной смене полярности напряжения — искра гаснет в момент перехода напряжения через ноль.
Кроме того, существуют высокочастотные разряды.
Кроме всем хорошо известного искрового разряда, высокое напряжение способно создавать и другие их виды. Основных видов разряда четыре:
Нетрудно догадаться, что пробои очень опасны. Ведь высокое напряжение попадет туда, куда попадать не должно. От пробоев есть неплохая защита - замена воздуха на жидкую (масло) или твердую (парафин, полиэтилен, эпоксидная смола) изоляцию. В кустарных условиях неплохая изоляция получается из некоторых силиконовых герметиков и капронового термоклея - надо лишь, чтобы внутри не было никаких пузырей!
Неприятной особенностью высокого напряжения является то, что оно способно ионизировать воздух. В результате воздух начинает неплохо проводить ток - происходит пробой, искра. Расстояние, которое способна проскочить искра, зависит от напряжения и радиусов электродов. Для закругленных проводов, шаров оно больше, для тонких проводов и острых кромок меньше. Для простоты можно считать (несильно ошибемся), что каждый киловольт напряжения способен пробить один миллиметр сухого воздуха без предварительной ионизации. Если же где-то рядом имеется острие, на котором горит коронный разряд, то пробой облегчается в разы.
Высоким считается напряжение в несколько тысяч вольт. Свойства такого напряжения заметно отличаются от свойств «обычных», низковольтных источников. В первую очередь, высоковольтным установкам (если речь не идет, конечно, о ЛЭП и электростанциях) свойственны маленькие токи. В большинстве самодельных высоковольтных приборов рабочий ток исчисляется единицами миллиампер; в мощных рентгеновских установках он может составлять сотни миллиампер.
Вы посетили: »
физика_химия_техника:высокое_напряжение_и_катушки_тесла - Yekaterinburg Community Wiki
Комментариев нет:
Отправить комментарий