Korona axıdılması
Korona axıdılması - bu, yüksək intensivliyə malik bir elektrik sahəsində havanın ionlaşması ilə əlaqəli bir hadisədir (yüksək intensivliyə malik qeyri-bərabər elektrik sahəsində qazların parıltısı).
Yüksək gərginlik sahələri tez-tez baş verən elektrik sahəsinin qeyri-bərabərliyi səbəbindən yaranır:
1) Dizayn prosesində səhv parametrlər seçildikdə;
2) İş zamanı yaranan çirklənmə nəticəsində;
3) Avadanlığın mexaniki zədələnməsi və aşınması nəticəsində.
Bənzər sahələr çox böyük səth əyriliyi olan elektrodlarda (nöqtələr, nazik tellər) əmələ gəlir. Sahənin gücü hava üçün hədd dəyərinə (təxminən 30 kV/sm) çatdıqda, elektrod ətrafında bir qabıq və ya tac kimi görünən bir parıltı görünür (buna görə də ad). Korona axıdılması qazları tozdan və digər çirkləndiricilərdən təmizləmək üçün (elektrik çöküntüsü), strukturların vəziyyətini diaqnoz etmək üçün istifadə olunur (məhsullarda çatları aşkar etməyə imkan verir). Elektrik xətlərində korona boşalmasının baş verməsi arzuolunmazdır, çünki ötürülən enerjinin əhəmiyyətli itkisinə səbəb olur. Elektrodların nisbi əyriliyini azaltmaq üçün çox telli xətlərdən (3, 5 və ya daha çox tel xüsusi qaydada düzülmüş) istifadə olunur.
Tacların növləri və onların identifikasiyası
Mənfi "alov kimi" tac. Bu tip korona adətən mənfi yüklü keçiricidə, məsələn, şəbəkə gərginliyinin mənfi yarım dalğası zamanı baş verir. Bu tip tac forması, istiqaməti və ölçüsü daim dəyişən alova bənzəyir. Bu tac ətraf mühit parametrlərindəki dəyişikliklərə çox həssasdır. Onun meydana gəlməsi eyni zamanda sənaye tezliyindən təxminən iki dəfə (məsələn, 100 Hz) və ya onun çoxluğunda səs siqnalının görünməsinə səbəb olur.
Breakouts
Qırılmalar adətən iki izolyasiya edilmiş, lakin bir-birinə yaxın olan metal plitələr arasında baş verir. Dəstək boyunca sızma cərəyanı plitələr arasında müəyyən gərginlik səviyyələrini və beləliklə, onlar arasında boşalma yaradır. Bu boşalmaların lokallaşdırılması adətən çətindir, çünki yüksək gərginlikli xəttə birbaşa əlaqə yoxdur. CoroCAM kamerasında bu qığılcım boşluqları kiçik, davamlı və çox parlaq obyektlər kimi görünəcək. Bu boşalmaların yaratdığı səs mənfi tacların səsindən daha yüksəkdir və güc tezliyi ilə əlaqəsi yoxdur. Qığılcım boşluqları adətən böyük radio və televiziya müdaxiləsinə səbəb olur (məsələn, yüksək RI - radio müdaxiləsi).
Müsbət parıltılı korona axıdılması
Müsbət yüklü keçiricidə (məsələn, şəbəkə gərginliyinin müsbət yarım dalğası zamanı) müsbət parıltılı korona boşalması əmələ gəlir. Adətən kəskin küncləri olan yerlərdə olur. Bu tip tac kiçik ölçülüdür və müəyyən bir yerin ətrafında parıltı kimi görünür. Bu, nisbətən zəif tac boşalma mənbəyidir və çox az səsli siqnal verir.
Korona/boşalma baş vermə baxımından nə dərəcədə ciddidir?Radio müdaxilə gərginliyi (RIV)?
Ümumi qeydlər:
Bütün qığılcım boşluqları ciddi radio müdaxiləsinə səbəb olur.
Əgər tac çılpaq gözlə (gecə) tamamilə görünürsə, bu, güclü radio müdaxiləsinə səbəb olacaqdır. (Bütün tac mənbələrini tez tapmaq üçün CoroCAM-dan istifadə edin və sonra onları çılpaq gözlə görməyə çalışın.)
Müsbət parıltı korona əhəmiyyətli radio müdaxiləsinə səbəb olmur.
Korona boşalmasının tətbiqi
Elektrik qazının təmizlənməsi (elektrik süzgəcləri).
Elektrik maşınına qoşulmuş iti metal elektrodlar daxil edildikdə və bütün bərk və maye hissəciklər elektrodların üzərinə çökdükdə, tüstü ilə dolu qab birdən tamamilə şəffaf olur. Təcrübənin izahı belədir: naqildə tac alovlanan kimi borunun içindəki hava yüksək dərəcədə ionlaşır. Qaz ionları toz hissəciklərinə yapışır və onları yükləyir. Borunun içərisində güclü elektrik sahəsi olduğundan yüklü toz hissəcikləri sahənin təsiri ilə elektrodlara doğru hərəkət edir və orada çökürlər.
Hissəcik sayğacları.
Geiger-Müller hissəcik sayğacı folqa ilə örtülmüş pəncərə ilə təchiz edilmiş kiçik metal silindrdən və silindrin oxu boyunca uzanan və ondan izolyasiya edilmiş nazik metal məftildən ibarətdir. Sayğac gərginliyi bir neçə min volt olan bir cərəyan mənbəyi olan bir dövrə ilə bağlıdır. Gərginlik sayğacın içərisində korona boşalmasının görünməsi üçün lazım olduqda seçilir.
Sürətlə hərəkət edən elektron sayğacın içərisinə daxil olduqda, sonuncu sayğacın içindəki qaz molekullarını ionlaşdıraraq tacın alovlanması üçün tələb olunan gərginliyin bir qədər azalmasına səbəb olur. Sayğacda boşalma baş verir və dövrədə zəif qısamüddətli cərəyan görünür. Onu aşkar etmək üçün dövrəyə çox yüksək müqavimət (bir neçə meqaohm) daxil edilir və onunla paralel olaraq həssas bir elektrometr birləşdirilir. Sürətli elektron hər dəfə sayğaca dəyəndə, elektrikölçən vərəq əyiləcək.
Belə sayğaclar təkcə sürətli elektronları deyil, həm də ümumiyyətlə, toqquşma nəticəsində ionlaşma əmələ gətirə bilən istənilən yüklü, sürətlə hərəkət edən hissəcikləri qeydiyyata almağa imkan verir. Müasir sayğaclar hətta bir hissəciyin daxil olmasını asanlıqla aşkar edir və buna görə də elementar yüklü hissəciklərin təbiətdə həqiqətən mövcud olduğunu tam etibarlılıq və çox aydın aydınlıqla yoxlamağa imkan verir.
İldırımötürən
Hesablamalara görə, bütün yer kürəsinin atmosferində eyni vaxtda təxminən 1800 ildırım çaxır və saniyədə orta hesabla 100 ildırım vurur. Hər hansı bir şəxsin ildırım vurması ehtimalı cüzi olsa da, ildırım buna baxmayaraq çoxlu zərər verir. Təkcə onu qeyd etmək kifayətdir ki, bu gün iri elektrik xətlərində baş verən qəzaların təxminən yarısı ildırım vurması nəticəsində baş verir. Buna görə də ildırımdan mühafizə mühüm vəzifədir.
Lomonosov və Franklin ildırımın elektrik təbiətini izah etməklə yanaşı, ildırım vurmasından qorunmaq üçün ildırım çubuğunun necə qurulacağını da göstərmişlər. Bir ildırım çubuğu, yuxarı ucu qorunan binanın ən yüksək nöqtəsindən yuxarı itilənmiş və gücləndirilmiş uzun bir teldir. Telin aşağı ucu bir metal təbəqəyə bağlanır və təbəqə torpaq suyu səviyyəsində Yerə basdırılır. Tufan zamanı Yerdə böyük induksiyalı yüklər meydana çıxır və Yerin səthində böyük elektrik sahəsi yaranır. Onun gərginliyi kəskin keçiricilərin yanında çox yüksəkdir və buna görə də ildırım çubuğunun ucunda korona boşalması alovlanır. Nəticədə, induksiya edilmiş yüklər binada toplana bilməz və ildırım düşmür. İldırımın baş verdiyi hallarda (və belə hallar çox nadirdir) ildırım çubuğunu vurur və yüklər binaya zərər vermədən Yerə daxil olur.
Bəzi hallarda, ildırım çubuğundan tac boşalması o qədər güclü olur ki, ucunda aydın görünən bir parıltı görünür. Bu parıltı bəzən digər uclu obyektlərin yanında görünür, məsələn, gəmi dirəklərinin uclarında, iti ağac zirvələrində və s. Bu fenomen bir neçə əsr əvvəl müşahidə edildi və əsl mahiyyətini başa düşməyən dənizçilər arasında mövhumat dəhşətinə səbəb oldu.
Korona boşalmasının təsiri altında
Elektrostatik çöküntülər ən təsirli qaz təmizləyici qurğulardır, çünki... digər toz və kül kollektorları ilə müqayisədə onların saxlanması üçün istismar xərcləri xeyli aşağıdır. Eyni zamanda, elektrik süzgəcləri mütləq toz toplama cihazının tələblərinə ən tam cavab verir.
Elektrik qazının təmizlənməsi üçün qurğuya elektrik çöküntüsü və enerji bloku daxildir. Təmizlənəcək qaz elektrodları yüksək gərginliklə təchiz edilmiş elektrik çöküntüsünə daxil olur; elektrodlar arasında korona boşalması baş verir, bunun nəticəsində elektrodlararası boşluq mənfi yüklü qaz ionları ilə doldurulur, bu da onların təsiri altındadır. elektrik sahəsi, tac elektrodlarından yağış elektrodlarına keçin.
Yağış elektrodları boşqab, boru, qutu, çubuq, cib, yivli, C-şəkilli, laləvari və s.
Tozdan təmizlənmə üsuluna əsasən elektrostatik çöküntülər yaş və quruya bölünür. Quru elektrik çöküntülərində elektrodların silkələnməsi çəkic-şok, zərbə-puls, vibrasiya üsulları və s. ilə həyata keçirilir. Yaş elektrik çöküntülərində elektrodların dövri və ya fasiləsiz yuyulması aparılır. Təmizlənmiş qazın hərəkət istiqamətinə əsasən elektrik çöküntüləri şaquli və üfüqi bölünür. Bundan əlavə, elektrostatik çöküntülər bir zonada ola bilər, burada hissəciklərin doldurulması və çökməsi bir zonada həyata keçirilir və iki zonalı - müxtəlif zonalarda doldurulma və çökmə aparılır: ionlaşdırıcı və çöküntü.
Boru şəklində elektrostatik çöküntü Sturtevant
Korona boşalmasının yaradılması prinsipinə əsasən, elektrostatik çöküntülər sabit tac boşalma nöqtələri və sabit olmayan tac boşalma nöqtələri ilə mövcuddur.
Korona elektrod sistemlərinin növündən asılı olaraq, elektrostatik çöküntüləri iki əsas qrupa bölmək olar: çərçivə korona elektrodları ilə və sərbəst asılmış tac elektrodları ilə. Toplayıcı və tac elektrodlarının silkələnməsi zərbə, çəkiclə silkələmə, zərbə-puls sistemi, vibrasiya mexanizmləri, dövri və fasiləsiz yuyulma ilə həyata keçirilir.
Tac boşalmasının fizikası N.A.Kaptsovun 1947-ci ildə nəşr olunmuş “Korona boşalması və onun elektrik çöküntülərində tətbiqi” kitabında ətraflı müzakirə olunur. Qazlarda elektrik boşalması fenomeni bir neçə boşalma nəzəriyyəsi ilə izah olunur. İlk nəzəriyyənin - uçqunlar nəzəriyyəsinin əsası 1900-cü ildə Taunsend tərəfindən qoyulmuşdur. 30 il sonra o, Roqovskinin əsərlərində daha da inkişaf etdirilmiş və N.A.Kaptsovun yazdığı kimi, “indiyə qədər o, uçqunların izahı üçün əsas olmuşdur. tac boşalması fenomenləri." İkinci nəzəriyyə - qaz-boşaltma plazması nəzəriyyəsi - 1924-cü ildən bəri Langrum və onun məktəbi tərəfindən hazırlanmışdır, lakin N.A. Kaptsovun fikrincə, tac boşalmasının fizikasının izahı ilə birbaşa əlaqəli deyil. Üçüncü nəzəriyyə - izotermik plazma nəzəriyyəsi - müharibədən əvvəlki illərdə Elenbas və digər holland fizikləri tərəfindən hazırlanmışdır.
Elektrikli çöküntü RION-S
Dördüncü nəzəriyyə, strimer nəzəriyyəsi, Loebin işində görünür və "ümumiyyətlə ildırım çaxmasının və qığılcım boşalmalarının ilkin mərhələlərində müşahidə olunan hadisələri izah etmək üçün çoxsaylı cəhdlər" tərəfindən irəli sürülür.
Eyni 1947-ci ildə N.A. Kaptsovun başqa bir kitabı nəşr olundu - "Qazlarda və vakuumda elektrik hadisələri" və orada tac boşalmasının təbiətini belə izah etdi:
“Korona boşalması bir və ya hər iki elektrodun səthinin kiçik əyrilik radiusu səbəbindən boşalma boşluğundakı sahənin çox qeyri-bərabər olduğu bütün hallarda nisbətən yüksək təzyiqlərdə baş verir. Korona boşalması zamanı qaz boşalma boşluğunun natamam parçalanması baş verir ki, bu da sonrakı qığılcım parçalanması ilə tamamlanır.
Hər kəs müxtəlif növ elektrik boşalmalarının olduğunu bilir. Ancaq hər kəs onların necə olduğunu və bir-birindən nə ilə fərqləndiyini xatırlamır. Gəlin bunu anlamağa çalışaq.
Başlayaq ki, 4 növ boşalma var: parıltı, qığılcım, tac və qövs boşalmaları.
Parıldayan boşalma
Şüşə boruya lehimlənmiş iki elektrodu nəzərdən keçirək. Elektrodlar arasında bir az gərginlik tətbiq edək. Bir qığılcım görməyimiz üçün hava parçalanması baş verməlidir. Ancaq atmosfer təzyiqində bu gərginlik kifayət deyil. Borudakı təzyiqi azaldaq! Birincisi, müstəqil bir boşalma (gərginlik söndürüldükdən sonra da yanacaq) nazik bir kordon şəklində görəcəyik. Təzyiq daha da azaldıqca, şnur bütün borunu doldurana qədər daha parlaq və güclü olacaq. Ancaq parıltı borunu qeyri-bərabər dolduracaq. Biz bu boşalmanı qaynayan adlandıracağıq.
Beləliklə, parıltı boşalması, aşağı təzyiqdə bir qazda baş verən müstəqil (bu vacibdir) boşalmadır, burada elektrodlardan biri (katod) qazın müsbət ionları ilə bombardmanı nəticəsində elektronlar buraxır. Şnurun qalınlığının təzyiqdən * elektrodlar arasındakı məsafədən asılı olduğunu da qeyd etmək lazımdır.
Sizi bu fenomenin təbiəti haqqında anlayışınızı aydın şəkildə tamamlayacaq və əla təcrübə nümayiş etdirəcək gözəl bir videoya baxmağa dəvət edirik!
Qığılcım boşalması
İndi bir qığılcım boşalmasına baxaq. Burada hər şey daha sadədir: ildırım şəklinə malikdir - yəni qığılcım kanalları adlanan qırıq xətlərin forması. İldırım bir qığılcım boşalmasıdır və elektrodlar yer-bulud cütləri və ya iki buluddur.
Həm AC, həm də DC mənbələrindən istifadə etməklə əldə edilə bilər. Həmçinin, parıltılı boşalmadan fərqli olaraq, atmosfer sırasına görə təzyiqlərdə görünür. Bu cür boşalmada cərəyan adətən parıltılı boşalma ilə müqayisədə daha zəifdir.
Və belə boşalmaların əmələ gəlmə mexanizmi olduqca sadədir: elektrik sahəsinin gücü kifayət qədər yüksəkdir, belə ki, bu sahədəki elektron qonşu toqquşmalar arasında bir qədər enerji qazanmağı bacarır. Və bu enerji hava molekullarını - məsələn, azot və oksigeni ionlaşdırmaq üçün kifayətdir. Bundan sonra elektronların sayında uçqun kimi bir artım baş verir - bu, qığılcım yaradır. Bəs niyə görə bilərik? Elektronlar təkcə molekulları ionlaşdırmır, həm də onları həyəcanlandırır (rekombinasiya adlanır). Bu həyəcan enerjisi radiasiyaya çevrilir və bunu müşahidə edə bilərik.
Başqa bir maraqlı hadisə sürüşmə qığılcımı boşalmasıdır. Elektrodlar arasında sahənin gücü qazın (havanın) parçalanma gücündən yüksək olduqda qazla sərhəddə bərk dielektrik səthində əmələ gəlir. Bu boşalma səthdə Lixtenberq fiqurları adlanan gözəl naxışlar buraxır.
Lichtenberg fiqurları pleksiglas lövhənin səthində
Korona axıdılması
Əvvəlki boşalmalar vahid elektrik sahəsində meydana gəldi. Və çox qeyri-bərabərdirsə, onda tac boşalması görünə bilər. Bu nədir?
Çox vaxt qeyri-homogenlik elektrodlardan birinin səthində böyük bir əyrilik (nazik tel, uc) olduqda görünür. Və bu elektrodun ətrafında bir qabıq və ya tac kimi görünən xarakterik bir parıltı görünür - buna görə də ad.
Maraqlı bir fakt budur ki, bu vəziyyətdə ikinci bir elektrodun olması lazım deyil: onlar ətrafdakı torpaqlanmış obyektlər kimi xidmət edə bilər. Yeri gəlmişkən, bəzən matçanın uclarında meydana gələn St.Elmo atəşi tac boşalmasıdır.
Bu tip boşalmanın formalaşması prosesi müsbət və mənfi yüklü elektrodlar üçün fərqlidir. Mənfi elektrod vəziyyətində parıltı bir qığılcım boşalması kimi formalaşır: elektrik sahəsi sayəsində elektronlar sərbəst yolu boyunca (bitişik toqquşmalar arasındakı məsafə) hava atomlarını ionlaşdırmaq üçün kifayət qədər enerji qazanırlar. Ancaq bu vəziyyətdə bir qığılcım meydana gəlmir, çünki elektroddan məsafə artdıqca, qeyri-homogenlik səbəbindən sahə gücü daha çox azalır. Ancaq gərginliyi artıra bilsək, bəli, bir qığılcım boşalması alacağıq.
Müsbət elektrod vəziyyətində tac yalnız böyük əyrilik radiusu olan elektrodda əmələ gələ bilər. Elektrodun özündəki elektrik sahəsi, əksinə, olduqca zəifdir, müvafiq olaraq, sahənin gücünə görə elektronlar sürətləndirilə bilməz. Buna görə də, müsbət elektrodun yaxınlığında elektronlar tərəfindən yaradılan həcm ionlaşması burada baş verir. Ancaq mənfi bir elektrod vəziyyətində olduğu kimi, artan sahə gücü ilə bir qığılcım boşalması alacağıq.
Qövs boşalması
Bir qığılcım boşalmasını təkrarlayaq. İndi elektrodlar arasındakı məsafəni azaltsaq, bir anda boşalma aralıqlı olmağı dayandıracaq və davamlı olacaqdır. Belə boşalma qövs boşalması adlanır.
Beləliklə, biz 4 fərqli boşalma növünə baxdıq. Yəqin ki, fikir verdiyiniz kimi, onlardan bəziləri digər növlərlə sıx bağlıdır və biz bir növü digərlərindən əldə edə bilərik. Bu, bir daha sübut edir ki, təbiət birdir və çox vaxt müxtəlif hadisələr eyni fiziki hadisənin sadəcə müxtəlif tərəfləridir.
Qədim Roma döyüşçülərinin böyük bir dəstəsi gecə yürüşündə idi. Bir tufan yaxınlaşırdı. Və birdən dəstənin üstündə yüzlərlə mavi işıq göründü. Döyüşçülərin nizələrinin ucları işıqlandı. Sanki əsgərlərin dəmir nizələri yanmadan yanır!
O günlərdə heyrətamiz hadisənin mahiyyətini heç kim bilmirdi və əsgərlər qərara gəldilər ki, nizələrdə belə bir parıltı onların qələbəsini xəbər verir. Sonra bu fenomen Kastor və Pollux yanğınları adlandırıldı - mifoloji əkiz qəhrəmanların adı ilə. Və sonralar Elmonun işıqları adlandırıldılar - onların meydana çıxdığı İtaliyadakı Müqəddəs Elmo kilsəsinin adı ilə.
Belə işıqlar xüsusilə tez-tez gəmilərin dirəklərində müşahidə olunurdu. Romalı filosof və yazıçı Lusius Seneka deyirdi ki, tufan zamanı “ulduzlar sanki göydən enir və gəmilərin dirəklərində otururlar”. Bununla bağlı çoxsaylı hekayələr arasında ingilis yelkənli gəmisinin kapitanının ifadəsi maraqlıdır.
Bu, 1695-ci ildə, Aralıq dənizində, Balear adaları yaxınlığında, tufan zamanı baş verdi. Fırtınadan qorxan kapitan yelkənləri endirməyi əmr etdi. Və sonra dənizçilər gəminin müxtəlif yerlərində otuzdan çox Elmo işığı gördülər. Böyük dirəyin hava qanadında yanğının hündürlüyü yarım metrdən çox olub. Kapitan onu çıxarmaq əmri ilə bir dənizçi göndərdi. Yuxarı qalxıb qışqırdı ki, atəş çiy barıtdan düzəldilmiş raket kimi sızıldayır. Ona tapşırılmışdı ki, onu yelçəkənlə birlikdə götürüb endirsin. Lakin matros qanqeri çıxaran kimi alov dirəyin sonuna sıçrayıb, oradan onu çıxarmaq mümkün olmayıb.
Daha təsirli mənzərəni 1902-ci ildə “Moraviya” gəmisinin dənizçiləri gördülər. Kapitan Simpson Cape Verde adalarından kənarda olarkən gəminin jurnalına yazırdı: “Bir saat ərzində dənizdə ildırım çaxdı. Polad kəndirlər, dirəklərin zirvələri, düyünlər, yük bumlarının ucları - hər şey parlayırdı. Sanki dörd futdan bir dörddəbir göyərtədə yanan lampalar asılır, dirəklərin və dokların uclarında parlaq işıqlar parıldayırdı”. Parıltı qeyri-adi səs-küylə müşayiət olundu:
“Sanki saysız-hesabsız ağcaqanadlar avadanlığın içində məskən salmışdı və ya ölü ağac və quru ot çırtıltı ilə yanır...”
Müqəddəs Elmo atəşi müxtəlifdir. Onlar vahid parıltı şəklində, fərdi sönən işıqlar, məşəllər şəklində gəlirlər. Bəzən onlar alova o qədər bənzəyirlər ki, onları söndürməyə tələsirlər.
Fermasında Elmo işıqlarını müşahidə edən amerikalı meteoroloq Humphrey şəhadət verir: "hər öküzü odlu buynuzlu bir canavara çevirən bu təbiət hadisəsi fövqəltəbii bir şey təəssüratını yaradır". Bunu öz mövqeyinə görə belə şeylərə zahirən təəccüblənməyə qadir olmayan, ancaq sağlam düşüncəyə arxalanaraq lazımsız emosiyalar olmadan qəbul etməli olan adam deyir.
Əminliklə deyə bilərik ki, indi də təbii elmi dünyagörüşünün üstünlüyünə baxmayaraq - universal olmaqdan çox uzaqda - elə insanlar tapılacaq ki, əgər Humfrinin mövqeyində olsaydılar, odlu öküz buynuzlarında ağıldan asılı olmayan bir şey görərdilər. . Orta əsrlər haqqında deyiləcək bir şey yoxdur: o zaman eyni buynuzlar çox güman ki, şeytanın hiylələri kimi görünəcək.
Korona boşalması, elektrik tacı, bir və ya hər iki elektrod yaxınlığında elektrik sahəsinin açıq şəkildə qeyri-homogenliyi olduqda baş verən parıltı boşalmasının bir növü. Bənzər sahələr çox böyük səth əyriliyi olan elektrodlarda (nöqtələr, nazik tellər) əmələ gəlir. Tac boşalması zamanı bu elektrodlar korona və ya tac təbəqəsi adlanan xarakterik bir parıltı ilə əhatə olunur.
Tacla bitişik elektrodlararası məkanın işıqsız (“qaranlıq”) bölgəsi xarici zona adlanır. Korona tez-tez hündür, uclu obyektlərdə (Müqəddəs Elmonun işıqları), elektrik xəttinin naqillərinin ətrafında və s. görünür. Korona boşalması boşalma boşluğunda müxtəlif qaz təzyiqlərində baş verə bilər, lakin o, atmosferdən aşağı olmayan təzyiqlərdə özünü ən aydın şəkildə göstərir.
Korona boşalmasının görünüşü ion uçqunu ilə izah olunur. Qazda hər zaman təsadüfi səbəblərdən yaranan müəyyən sayda ion və elektron olur. Lakin onların sayı o qədər azdır ki, qaz praktiki olaraq elektrik cərəyanını keçirmir.
Kifayət qədər yüksək sahə gücündə, iki toqquşma arasındakı intervalda ion tərəfindən toplanan kinetik enerji toqquşma zamanı neytral molekulu ionlaşdırmaq üçün kifayət edə bilər. Nəticədə yeni mənfi elektron və müsbət yüklü qalıq - ion əmələ gəlir.
Sərbəst elektron neytral molekulla toqquşduqda onu elektrona və sərbəst müsbət iona parçalayır. Neytral molekullarla növbəti toqquşma zamanı elektronlar onları yenidən elektronlara və sərbəst müsbət ionlara və s.
Bu ionlaşma prosesi zərbə ionlaşması adlanır və bir elektronu atomdan çıxarmaq üçün sərf edilməli olan işə ionlaşma işi deyilir. İonlaşma işi atomun quruluşundan asılıdır və buna görə də müxtəlif qazlar üçün fərqlidir.
Zərbənin ionlaşmasının təsiri altında əmələ gələn elektron və ionlar qazda yüklərin sayını artırır və öz növbəsində elektrik sahəsinin təsiri altında hərəkətə keçir və yeni atomların zərbə ionlaşmasına səbəb ola bilir. Beləliklə, proses özünü gücləndirir və qazda ionlaşma tez bir zamanda çox böyük bir dəyərə çatır. Bu fenomen qar uçqunu kimidir, ona görə də bu proses ion uçqunu adlanırdı.
Diametri millimetrin onda bir neçəsi olan metal naqili iki yüksək izolyasiya dayağına uzataq və onu bir neçə min volt gərginlik yaradan generatorun mənfi qütbünə birləşdirək. Generatorun ikinci qütbünü Yerə aparacağıq. Nəticə, bir növ kondansatördür, plitələri tel və otağın divarlarıdır, əlbəttə ki, Yerlə əlaqə saxlayır.
Bu kondansatördəki sahə çox qeyri-bərabərdir və nazik telin yaxınlığında onun intensivliyi çox yüksəkdir. Gərginliyi tədricən artıraraq və naqili qaranlıqda müşahidə edərək, müəyyən bir gərginlikdə telin yaxınlığında teli hər tərəfdən əhatə edən zəif parıltının (korona) göründüyünü görə bilərsiniz; fısıltı səsi və cüzi xırıltı səsi ilə müşayiət olunur.
Tel və mənbə arasında həssas bir galvanometr birləşdirilirsə, onda bir parıltı görünüşü ilə galvanometr generatordan naqillər vasitəsilə telə və ondan otağın havası ilə divarlara axan nəzərə çarpan bir cərəyan göstərir; tel və divarlar arasında təsir ionlaşması səbəbindən otaqda əmələ gələn ionlarla ötürülür.
Beləliklə, havanın parıltısı və cərəyanın görünüşü elektrik sahəsinin təsiri altında havanın güclü ionlaşmasını göstərir. Korona boşalması təkcə telin yaxınlığında deyil, həm də ucunda və ümumiyyətlə hər hansı elektrodların yaxınlığında baş verə bilər, onun yaxınlığında çox güclü qeyri-homogen sahə əmələ gəlir.
Korona boşalmasının tətbiqi
Elektrik qazının təmizlənməsi (elektrik süzgəcləri). Elektrik maşınına qoşulmuş iti metal elektrodlar daxil edildikdə və bütün bərk və maye hissəciklər elektrodların üzərinə çökdükdə, tüstü ilə dolu qab birdən tamamilə şəffaf olur. Təcrübənin izahı belədir: naqildə tac alovlanan kimi borunun içindəki hava yüksək dərəcədə ionlaşır. Qaz ionları toz hissəciklərinə yapışır və onları yükləyir. Borunun içərisində güclü elektrik sahəsi olduğundan yüklü toz hissəcikləri sahənin təsiri ilə elektrodlara doğru hərəkət edir və orada çökürlər.
Hissəcik sayğacları
Geiger-Müller hissəcik sayğacı folqa ilə örtülmüş pəncərə ilə təchiz edilmiş kiçik metal silindrdən və silindrin oxu boyunca uzanan və ondan izolyasiya edilmiş nazik metal məftildən ibarətdir. Sayğac gərginliyi bir neçə min volt olan bir cərəyan mənbəyi olan bir dövrə ilə bağlıdır. Gərginlik sayğacın içərisində korona boşalmasının görünməsi üçün lazım olduqda seçilir.
Sürətlə hərəkət edən elektron sayğacın içərisinə daxil olduqda, sonuncu sayğacın içindəki qaz molekullarını ionlaşdıraraq tacın alovlanması üçün tələb olunan gərginliyin bir qədər azalmasına səbəb olur. Sayğacda boşalma baş verir və dövrədə zəif qısamüddətli cərəyan görünür. Onu aşkar etmək üçün dövrəyə çox yüksək müqavimət (bir neçə meqaohm) daxil edilir və onunla paralel olaraq həssas bir elektrometr birləşdirilir. Sürətli elektron hər dəfə sayğaca dəyəndə, elektrikölçən vərəq əyiləcək.
Belə sayğaclar təkcə sürətli elektronları deyil, həm də ümumiyyətlə, toqquşma nəticəsində ionlaşma əmələ gətirə bilən istənilən yüklü, sürətlə hərəkət edən hissəcikləri qeydiyyata almağa imkan verir. Müasir sayğaclar hətta bir hissəciyin daxil olmasını asanlıqla aşkar edir və buna görə də elementar yüklü hissəciklərin təbiətdə həqiqətən mövcud olduğunu tam etibarlılıq və çox aydın aydınlıqla yoxlamağa imkan verir.
İldırımötürən
Hesablamalara görə, bütün yer kürəsinin atmosferində eyni vaxtda təxminən 1800 ildırım çaxır və saniyədə orta hesabla 100 ildırım vurur. Hər hansı bir şəxsin ildırım vurması ehtimalı cüzi olsa da, ildırım buna baxmayaraq çoxlu zərər verir. Təkcə onu qeyd etmək kifayətdir ki, hazırda iri elektrik xətlərində baş verən qəzaların təxminən yarısı ildırım vurması nəticəsində baş verir. Buna görə də ildırımdan mühafizə mühüm vəzifədir.
Lomonosov və Franklin ildırımın elektrik təbiətini izah etməklə yanaşı, ildırım vurmasından qorunmaq üçün ildırım çubuğunun necə qurulacağını da göstərmişlər. Bir ildırım çubuğu, yuxarı ucu qorunan binanın ən yüksək nöqtəsindən yuxarı itilənmiş və gücləndirilmiş uzun bir teldir. Telin aşağı ucu bir metal təbəqəyə bağlanır və təbəqə torpaq suyu səviyyəsində Yerə basdırılır.
Tufan zamanı Yerdə böyük induksiyalı yüklər meydana çıxır və Yerin səthində böyük elektrik sahəsi yaranır. Onun gərginliyi kəskin keçiricilərin yanında çox yüksəkdir və buna görə də ildırım çubuğunun ucunda korona boşalması alovlanır. Nəticədə, induksiya edilmiş yüklər binada toplana bilməz və ildırım düşmür. İldırımın baş verdiyi hallarda (və belə hallar çox nadirdir) ildırım çubuğunu vurur və yüklər binaya zərər vermədən Yerə daxil olur.
Bəzi hallarda, ildırım çubuğundan tac boşalması o qədər güclü olur ki, ucunda aydın görünən bir parıltı görünür. Bu parıltı bəzən digər uclu obyektlərin yanında görünür, məsələn, gəmi dirəklərinin uclarında, iti ağac zirvələrində və s. Bu fenomen bir neçə əsr əvvəl müşahidə edildi və əsl mahiyyətini başa düşməyən dənizçilər arasında mövhumat dəhşətinə səbəb oldu.
Kəskin qeyri-bərabər elektromaqnit sahələri şəraitində, xarici səthlərin yüksək əyriliyi olan elektrodlarda bəzi hallarda tac boşalması başlaya bilər - qazda müstəqil elektrik boşalması. Müəyyən bir forma fenomeni üçün uyğun bir uc ola bilər: bir uc, bir tel, bucaq, diş və s.
Boşalmanın başlamasının əsas şərti odur ki, elektrodun iti kənarının yaxınlığında elektrodlar arasındakı yolun qalan hissəsinə nisbətən nisbətən daha yüksək elektrik sahəsinin gücü olmalıdır və potensial fərq yaradır. Normal şəraitdə (atmosfer təzyiqində) hava üçün elektrik intensivliyinin məhdudlaşdırıcı dəyəri 30 kV/sm-dir, bu intensivlikdə elektrodun ucunda formaya görə tacı xatırladan zəif parıltı yaranır. Bu səbəbdən ifrazata korona axıdılması deyilir.
Belə bir boşalma yalnız korona elektrodunun yaxınlığında baş verən ionlaşma prosesləri ilə xarakterizə olunur, ikinci elektrod isə olduqca normal görünə bilər, yəni tac meydana gəlmədən. Korona boşalmaları bəzən təbii şəraitdə, məsələn, ağacların zirvəsində, təbii elektrik sahəsinin paylanması ilə asanlaşdırıldıqda (ildırımdan əvvəl və ya çovğun zamanı) müşahidə edilə bilər.
Tac boşalmasının formalaşması prosesi aşağıdakı kimi davam edir. Hava molekulu təsadüfi olaraq ionlaşır və bir elektron buraxır. Elektron ucun yaxınlığındakı elektrik sahəsində sürətlənmə yaşayır və kifayət qədər enerjiyə çatır ki, yolda növbəti molekulla qarşılaşan kimi onu da ionlaşdırır və elektron yenidən uçur. Ucun yaxınlığındakı elektrik sahəsində hərəkət edən yüklü hissəciklərin sayı uçqun kimi artır.
Kəskin korona elektrodu mənfi elektroddursa (katod), bu halda tac mənfi adlandırılacaq və ionlaşma elektronlarının uçqunu korona ucundan müsbət elektroda doğru hərəkət edəcəkdir. Sərbəst elektronların əmələ gəlməsi katodda termion emissiya ilə təmin edilir.
Ucdan hərəkət edən elektronların uçqunu elektrik sahəsinin gücü daha uçqun ionlaşması üçün kifayət etmədiyi bölgəyə çatdıqda, elektronlar neytral hava molekulları ilə birləşərək mənfi ionlar əmələ gətirir və sonra tacdan kənar bölgədə cərəyan daşıyıcılarına çevrilirlər. Mənfi korona xarakterik hətta parıltıya malikdir.
Korona mənbəyi müsbət elektrod (anod) olduğu halda, elektron uçqunlarının hərəkəti uc tərəfə, ionların hərəkəti isə ucdan xaricə yönəlir. Müsbət yüklü ucun yaxınlığında ikinci dərəcəli fotoproseslər uçqunu tetikleyen elektronların çoxalmasına kömək edir. Uçdan uzaqda, elektrik sahəsinin gücü uçqun ionlaşmasını təmin etmək üçün kifayət etmədikdə, cari daşıyıcılar mənfi elektroda doğru hərəkət edən müsbət ionlar olaraq qalır. Müsbət tac ucundan müxtəlif istiqamətlərə yayılan axınlarla xarakterizə olunur və daha yüksək gərginliklərdə streçlər qığılcım kanallarının görünüşünü alır.
Korona yüksək gərginlikli elektrik xətlərinin naqillərində də mümkündür və burada bu fenomen elektrik enerjisinin itkisinə səbəb olur. Bu fenomenlə mübarizə aparmaq üçün naqillərin yaxınlığında lokal gərginliyi azaltmaq və prinsipcə korona meydana gəlməsinin qarşısını almaq üçün elektrik xəttinin naqilləri xəttdəki gərginlikdən asılı olaraq bir neçə hissəyə bölünür.
Hava (temperatur və rütubət) korona itkilərinə səbəb olduqda, xətt gərginliyini müəyyən bir dəyərə endirmək məsləhətdir. Belə ki, 110 kV gərginlikli xətlərdə korona baş verməmək üçün naqilin kəsiyi ən azı 95 kv mm, 150 kV üçün - 120 kv mm, 220 kV üçün - 240 kv mm-ə bərabər aparılır.
Bundan əlavə, yüksək gərginlikli elektrik xətləri yüksək gərginlikli avadanlığın terminalına və ya digər aparat hissəsinə qoşulmuş keçirici materialdan, adətən metaldan olan toroidlər olan antikorona üzüklərdən istifadə edir. Tac halqasının rolu elektrik sahəsinin qradiyentini paylamaq və onun maksimum dəyərlərini tac həddinin altına endirməkdir, beləliklə, tac boşalmasının tamamilə qarşısını alır və ya axıdmanın dağıdıcı təsirləri ən azı qiymətli avadanlıqdan halqaya ötürülür.
Korona boşalması elektrostatik qaz təmizləyicilərində, həmçinin məhsullarda çatların aşkarlanmasında praktik tətbiq tapır. Kopyalama texnologiyasında - fotobarabanları doldurmaq və boşaltmaq və mürəkkəb tozunu kağıza köçürmək üçün. Bundan əlavə, bir tac boşalmasından istifadə edərək, bir közərmə lampasının içərisində təzyiqi təyin edə bilərsiniz (eyni lampalarda tacın ölçüsü ilə).