Weird Science

Wyładowanie koronowe

English ver­sion is here

Co to jest?

Wyła­do­wa­nie koro­nowe to wyła­do­wa­nie elek­tryczne spo­wo­do­wane przez joni­za­cję gazu ota­cza­jącego prze­wod­nik, które poja­wia się kiedy gra­dient poten­cjału prze­kra­cza pewną pro­gową war­tość, ale warunki są nie­wy­star­cza­jące do prze­bi­cia lub pow­sta­nia łuku elek­trycz­nego. Jest ono ina­czej nazy­wane ulo­tem elek­trycz­nym lub wyła­do­wa­niem nie­zu­pełnym. Wyła­do­wa­nie tego typu jest związane z  wia­trem elek­tro­sta­tycz­nym i występuje też pod­czas pracy młynka Fran­klina.

Wyła­do­wa­nie nie­zu­pełne jest pro­ce­sem, w którym prąd zaczyna pły­nąć w neu­tral­nym gazie z elek­trody ulo­to­wej pod­łączo­nej do wyso­kiego napięcia. Ruch ładun­ków jest możl­iwy dzięki joni­za­cji ośrodka. Pow­sta­jące jony uno­szą ładu­nek elek­tryczny do obszaru niższego poten­cjału ota­cza­jącego elek­trodę lub rekom­bi­nują two­rząc ponow­nie neu­tralne atomy.

Jeżeli elek­troda ulo­towa ma postać ostrza to wokół niej wytwa­rza się duży gra­dient poten­cjału. Jeśli dodat­kowo napięcie jest na tyle niskie, że nie pozwala na pow­sta­nie kanału pla­zmy, ale dość wyso­kie, aby medium ule­gło czę­ścio­wej joni­za­cji, pow­staje wyła­do­wa­nie koro­nowe.

Korony mogą być dodat­nie i ujemne. Nie różnią się pod względem wyglądu: zarówno jedne, jak i dru­gie są widoczne jako nie­bie­skie lub fio­le­towe świe­ce­nie gazu wokół ele­trody ulo­to­wej. Różn­ica między dodat­nią i ujemną koroną staje się widoczna, jeśli weźm­iemy pod uwagę szyb­kość pro­duk­cji ozonu. Ujemna korona wytwa­rza znacz­nie więcej ozonu niż dodat­nia.

Nic nie stoi na przesz­ko­dzie byśmy mogli zaob­ser­wo­wać wyła­do­wa­nia koro­nowe.

Musimy zao­pa­trzyć się w źródło wyso­kiego napięcia. Będzie tutaj odpo­wiedni gene­ra­tor ZVS. Jeden z jego bie­gu­nów uzie­miamy, zaś drugi pod­łączamy do zao­strzo­nej elek­trody. Ostrze usta­wiamy naprze­ciw elek­trody zbior­czej w postaci pier­ście­nia z drutu (należy go uzie­mić):

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Ostrze­że­nie: Uży­wa­nia układu ZVS nie pole­cam począt­ku­jącym bez doświad­cze­nia w obcho­dze­niu się z wyso­kim napięciem. Na wyj­ściu urządze­nia występuje napięcie wielu tysięcy wol­tów. Przy nieu­mie­jęt­nym obcho­dze­niu się z urządze­niem może dojść do poważn­ego pora­że­nia! Należy pamiętać, że wytwa­rza­jący się pod­czas doświad­cze­nia ozon jest tru­jący! Autor nie bie­rze jakiej­kol­wiek odpo­wie­dzial­no­ści za wszel­kie mogące pow­stać szkody. Robisz to na wła­sne ryzyko!

Po włącze­niu zasi­la­nia wokół ostrza wystąpi wyła­do­wa­nie koro­nowe. Jest ono bar­dzo dobrze widoczne w ciem­no­ści. Poni­żej przed­sta­wiam kilka zdjęć poświaty wyko­na­nych przeze mnie:

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Ilustracja:

Kliknij aby powiększyć

Ilustracja:

Kliknij aby powiększyć

Daje się też odczuć wyraźny zapach ozonu.

Wyła­do­wa­nia koro­nowe mogą być uży­tecz­nym zja­wi­skiem występu­jącym w wielu prze­my­sło­wych zasto­so­wa­niach:

Wyła­do­wa­nia koro­nowe pozwa­lają na usu­wa­nie z powie­trza pyłów przez ich nała­do­wa­nie, a następ­nie osa­dze­nie na elek­tro­dzie o prze­ciw­nym znaku. Wolne rod­niki oraz jony pow­sta­jące pod­czas wyła­do­wa­nia koro­no­wego mogą nisz­czyć tok­syczne związki che­miczne.

Życzę miłej i pou­cza­jącej zabawy:)

Lite­ra­tura dodat­kowa:

Marek Ples

Aa