Img00230

234

elektrody o największej krzywiźnie. Powstają wtedy lokalne „miniwyładowania”, ograniczające się do przestrzeni okołoelektrodowej (rys. 4.48-1).

234

c)

bl

Rys. 4.48-1. Wyładowania w powietrzu w układzie elektrod ostrzowych: a) świetlenie; b) snopienie; c) iskra

Najpierw pojawia się w pobliżu ostrza elektrody niebieskawa poświata — jest to faza wyładowania zwana świetleniem. Przy dalszym wzroście napięcia, z elektrod wytryskują snopy cienkich rozgałęzionych iskier (snopienie), a po osiągnięciu napięcia przebicia U_p, między elektrodami przebiega iskra, która może przekształcić się w luk elektryczny (gdy pozwoli na to moc źródła zasilania). Pierwsze fazy wyładowania (świetlenie i snopienie) zwie się wyładowaniami niezupełnymi, a iskrę lub luk elektryczny — wyładowaniami zupełnymi.

Wyładowaniom niezupełnym w powietrzu towarzyszy powstawanie ozonu (0₃) oraz tlenku azotu. Bardzo aktywny chemicznie ozon niszczy dielektryki organiczne, a tlenki azotu tworzące w obecności wilgoci kwas azotowy (HN0₃) działają szkodliwie na większość materiałów przewodowych i izolacyjnych.

Gdy podtrzymanie wyładowania wymaga zewnętrznego źródła jonizacji mówi się, że jest to wyładowanie niesamoistne — z chwilą jego odcięcia wyładowanie wygasa. Wyładowanie samoistne (przebicie elektryczne) jest podtrzymywane wewnętrznymi źródłami jonizacji: elektrony i jony są produkowane przez samo wyładowanie.

Dla powietrza i innych dielektryków gazowych charakterystyczne jest, że po przebiciu iskrowym następuje całkowita regeneracja własności dielektryka.

4.49. Krytyczne natężenie pola elektrycznego E_p, przy którym następuje przebicie elektryczne zależy od długości drogi ładunków swobodnych przebywanej między dwoma kolejnymi zderzeniami z cząstkami neutralnymi. Droga ta musi być wystarczająco długa aby w trakcie jej przebywania elektron mógł uzyskać od pola elektrycznego zasób energii kinetycznej wystarczający do jonizacji cząstki. Krótsza droga wymaga odpowiednio wyższego pola elektrycznego.