การปล่อยประกายไฟ แนวคิดของการปล่อยประกายไฟ การปลดปล่อยนี้มีลักษณะเป็นช่วง ๆ

การปล่อยดังกล่าวมักเกิดขึ้นที่ความกดดันของความดันบรรยากาศและมีลักษณะเฉพาะ เสียงประกอบ- "เสียงแตก" ของประกายไฟ อุณหภูมิในช่องหลักของการปล่อยประกายไฟสามารถเข้าถึง 10,000 โดยธรรมชาติแล้ว การปล่อยประกายไฟมักเกิดขึ้นในรูปของฟ้าผ่า ระยะทาง "เจาะ" ด้วยประกายไฟในอากาศขึ้นอยู่กับความตึงเครียด สนามไฟฟ้าที่พื้นผิวของอิเล็กโทรดและรูปร่างของอิเล็กโทรด สำหรับทรงกลมที่มีรัศมีมากกว่าช่องว่างการคายประจุมาก ให้ถือว่าเท่ากับ 30 kVเปอร์เซ็นต์สำหรับเข็ม - 10 kV ต่อเซนติเมตร

เงื่อนไข [ | ]

การปล่อยประกายไฟมักจะเกิดขึ้นเมื่อแหล่งพลังงานไม่เพียงพอที่จะคงสภาพอาร์คหรือการปล่อยแสงที่คงที่ ในกรณีนี้ พร้อมกันกับการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของกระแสไฟดิสชาร์จ แรงดันไฟฟ้าข้ามช่องว่างการคายประจุในช่วงเวลาสั้น ๆ (จากหลายไมโครวินาทีถึงหลายร้อยไมโครวินาที) ตกลงต่ำกว่าแรงดันดับของการปล่อยประกายไฟ ซึ่งนำไปสู่การสิ้นสุดของ การปลดปล่อย จากนั้นความต่างศักย์ระหว่างอิเล็กโทรดจะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง ไปถึงแรงดันไฟจุดระเบิด และทำซ้ำกระบวนการ ในกรณีอื่น ๆ เมื่อพลังงานของแหล่งพลังงานมีขนาดใหญ่เพียงพอ ลักษณะปรากฏการณ์ทั้งชุดของการปลดปล่อยนี้ก็จะถูกสังเกตเช่นกัน แต่เป็นเพียงกระบวนการชั่วคราวที่นำไปสู่การสร้างการปลดปล่อยประเภทอื่น - ส่วนใหญ่มักเป็นส่วนโค้ง หนึ่ง.

ธรรมชาติ [ | ]

การปล่อยประกายไฟเป็นกลุ่มของแสงที่สว่าง หายไปอย่างรวดเร็ว หรือแทนที่เส้นใยยาวซึ่งกันและกัน ซึ่งมักจะแตกแขนงออกมาก - ช่องเหล่านี้เต็มไปด้วยพลาสมาซึ่งในการปล่อยประกายไฟที่ทรงพลังไม่เพียง แต่รวมถึงไอออนของก๊าซเริ่มต้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงไอออนของสารของอิเล็กโทรดซึ่งระเหยอย่างเข้มข้นภายใต้การกระทำของการปล่อย กลไกสำหรับการก่อตัวของช่องประกายไฟ (และด้วยเหตุนี้การเกิดประกายไฟ) อธิบายโดยทฤษฎีสตรีมเมอร์ของการสลายทางไฟฟ้าของก๊าซ ตามทฤษฎีนี้ จากหิมะถล่มของอิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นในสนามไฟฟ้าของช่องว่างการปลดปล่อย ภายใต้เงื่อนไขบางประการ สตรีมเมอร์- ช่องทางกิ่งบางเรืองแสงสลัวที่มีอะตอมของก๊าซแตกตัวเป็นไอออนและอิเล็กตรอนอิสระแยกออกจากพวกมัน ในหมู่พวกเขาสิ่งที่เรียกว่า หัวหน้า- การปลดปล่อยแสงน้อย "ปูทาง" สำหรับการปลดปล่อยหลัก การย้ายจากอิเล็กโทรดหนึ่งไปยังอีกอิเล็กโทรดจะปิดช่องว่างการคายประจุและเชื่อมต่ออิเล็กโทรดกับช่องนำไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง จากนั้นในทิศทางตรงกันข้ามตามเส้นทางลาดยางการปลดปล่อยหลักจะผ่านไปพร้อมกับความแรงของกระแสที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมา แต่ละช่องจะขยายตัวอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดคลื่นกระแทกที่ขอบเขต การรวมตัวของคลื่นกระแทกจากช่องประกายไฟที่ขยายตัวทำให้เกิดเสียงที่รับรู้ว่าเป็น "เสียงแตก" ของประกายไฟ (ในกรณีของฟ้าผ่า ฟ้าร้อง)

แรงดันไฟจุดประกายไฟมักจะค่อนข้างสูง ความแรงของสนามไฟฟ้าในประกายไฟลดลงจากหลายสิบกิโลโวลต์ต่อเซนติเมตร (kV / cm) ในขณะที่สลายไปเหลือประมาณ 100 V / cm ในเวลาไม่กี่วินาที กระแสสูงสุดในการปล่อยประกายไฟที่ทรงพลังสามารถเข้าถึงค่าของคำสั่งหลายร้อยกิโลแอมแปร์

การปล่อยประกายไฟชนิดพิเศษ - ปล่อยประกายไฟคืบคลานเกิดขึ้นตามส่วนต่อประสานระหว่างแก๊สกับไดอิเล็กตริกที่เป็นของแข็งที่วางอยู่ระหว่างอิเล็กโทรด โดยที่ความแรงของสนามจะสูงกว่าความแรงของการสลายของอากาศ พื้นที่ของการปล่อยประกายไฟแบบเลื่อนซึ่งมีประจุใด ๆ เหนือกว่าทำให้เกิดประจุของสัญลักษณ์ที่แตกต่างกันบนพื้นผิวของอิเล็กทริกอันเป็นผลมาจากการที่ช่องประกายไฟกระจายไปทั่วพื้นผิวของไดอิเล็กตริกจึงก่อตัวเป็น- เรียกว่า ลิชเทนเบิร์ก ฟิกเกอร์

กระบวนการที่คล้ายคลึงกันที่เกิดขึ้นระหว่างการปล่อยประกายไฟก็เป็นลักษณะเฉพาะของการคายประจุด้วยแปรง ซึ่งเป็นระยะเปลี่ยนผ่านระหว่าง

7. การปล่อยประกายไฟ

การคายประจุประกายไฟ ซึ่งแตกต่างจากการคายประจุประเภทอื่น ๆ เป็นระยะ ๆ แม้ในขณะที่ใช้แหล่งจ่ายแรงดันไฟคงที่ โดย รูปลักษณ์ภายนอกการปล่อยประกายไฟเป็นแถบซิกแซกสีสดใสจำนวนหนึ่งเข้ามาแทนที่กันอย่างต่อเนื่อง แถบเรืองแสง - ช่องประกายไฟ - กระจายจากขั้วไฟฟ้าทั้งสอง ช่องว่างการคายประจุในกรณีของประกายไฟไม่เท่ากัน ดังนั้น การศึกษาเชิงปริมาณของกระบวนการในการปลดปล่อยประกายไฟจึงเป็นเรื่องยาก หนึ่งในวิธีหลักในการวิจัยการปล่อยประกายไฟคือการถ่ายภาพ

ศักยภาพในการจุดประกายไฟสูงมาก อย่างไรก็ตาม เมื่อช่องว่างถูกทำลายไปแล้ว แนวต้านจะลดลงอย่างรวดเร็ว และกระแสที่สำคัญไหลผ่านช่องว่างนั้น หากกำลังของแหล่งกำเนิดต่ำ การคายประจุก็จะดับลง หลังจากนั้นแรงดันไฟฟ้าข้ามช่องว่างการคายประจุจะเพิ่มขึ้นอีกครั้งและการคายประจุสามารถจุดไฟได้อีกครั้ง กระบวนการนี้เรียกว่าการคลายตัวของการปลดปล่อย หากช่องว่างการคายประจุมีความจุมาก ช่องประกายไฟจะสว่างและให้ความรู้สึกเป็นแถบกว้าง นี่คือการปล่อยประกายไฟควบแน่น

หากมีสิ่งกีดขวางระหว่างอิเล็กโทรด แสดงว่าประกายไฟแตกทำให้เกิดรูแคบมากหรือน้อย พบว่าอุณหภูมิของก๊าซในช่องประกายไฟจะเพิ่มขึ้นเป็นค่าที่สูงมาก (10,000-12,000 K) การก่อตัวของพื้นที่ความกดอากาศสูงและการเคลื่อนที่ของพื้นที่ในก๊าซนั้นเกิดการระเบิดและมีเสียงประกอบ อาจเป็นเสียงแตกเล็กน้อย (มีแรงดันเกินเล็กน้อย) หรือฟ้าร้อง

การปล่อยประกายไฟแบบพิเศษคือการปลดปล่อยแบบเลื่อนที่เกิดขึ้นตามส่วนต่อประสานระหว่างไดอิเล็กตริกที่เป็นของแข็งกับก๊าซรอบอิเล็กโทรดโลหะ (ปลาย) ที่สัมผัสพื้นผิวนี้ หากใช้แผ่นถ่ายภาพเป็นไดอิเล็กตริก ภาพนี้ก็จะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า โครงร่างที่ได้จากการใช้ประกายไฟบนพื้นผิวของอิเล็กทริกเรียกว่าร่าง Lichtenberg ตัวเลข Lichtenberg สามารถใช้เพื่อกำหนดขั้วของการคายประจุและเพื่อกำหนดไฟฟ้าแรงสูงได้ตั้งแต่ แรงดันไฟฟ้าสูงสุดของพัลส์การปลดปล่อยเป็นสัดส่วนโดยตรงกับรัศมีของพื้นผิวที่ร่างนั้นครอบครอง เครื่องมือสำหรับวัดแรงดันไฟฟ้าสูงมาก - คลิโนโดกราฟ - ขึ้นอยู่กับหลักการนี้ หากระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดมีขนาดเล็กแสดงว่าเกิดประกายไฟพร้อมกับการทำลายขั้วบวก - การพังทลาย เอฟเฟกต์นี้ใช้สำหรับการเชื่อมแบบจุดและการตัดโลหะ

จากการสังเกตการจุดประกายไฟหลายครั้งในปี พ.ศ. 2483 มิกและเรเตอร์เสนอทฤษฎีการปลดปล่อยประกายไฟซึ่งเรียกว่าลำแสง ลำแสงเป็นบริเวณที่มีไอออไนซ์สูงของก๊าซที่แพร่กระจายไปทางแคโทด (ลำแสงบวก) หรือไปทางแอโนด (ลำแสงเชิงลบ) ทฤษฎีสตรีมเมอร์เป็นทฤษฎีการพังทลายของหิมะถล่มครั้งเดียว ตามทฤษฎีนี้ หิมะถล่มของอิเล็กตรอนผ่านระหว่างอิเล็กโทรด หลังจากผ่านหิมะถล่ม อิเล็กตรอนจะตกลงบนขั้วบวก และไอออนบวกซึ่งมีความเร็วต่ำกว่ามาก จะก่อตัวเป็นพื้นที่แตกตัวเป็นไอออนรูปกรวย ความหนาแน่นของไอออนในพื้นที่นี้ไม่เพียงพอสำหรับการสลาย อย่างไรก็ตาม หิมะถล่มเพิ่มเติมเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของโฟโตอิเล็กตรอน หิมะถล่มเหล่านี้จะเคลื่อนไปที่ลำต้นของหิมะถล่มหลัก หากสนามประจุของพื้นที่นั้นสมน้ำสมเนื้อกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ ดังนั้นการชาร์จพื้นที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและกระบวนการพัฒนาเป็นสตรีมเมอร์ที่แพร่กระจายในตัวเอง เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับช่องว่างการคายประจุเกินกว่าค่าการแยกย่อยขั้นต่ำ สนามประจุพื้นที่ที่เกิดจากหิมะถล่มจะเทียบได้กับขนาดของสนามภายนอกก่อนที่หิมะถล่มจะไปถึงแอโนด ในกรณีนี้ สตรีมเมอร์จะปรากฏตรงกลางช่องว่าง ดังนั้น เพื่อให้สตรีมเมอร์ปรากฏ ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขพื้นฐานสองประการ: 1) สนามหิมะถล่มและสนามที่สร้างขึ้นโดยแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับอิเล็กโทรดจะต้องอยู่ในอัตราส่วนที่แน่นอน และ 2) ส่วนหน้าหิมะถล่มต้องปล่อยปริมาณที่เพียงพอ โฟตอนเพื่อรักษาและพัฒนาลำแสง

ที่ พลังสูงแหล่งกำเนิดประกายไฟกลายเป็นส่วนโค้ง ฟ้าผ่ายังเป็นของการปล่อยประกายไฟ ในกรณีนี้ อิเล็กโทรดหนึ่งคือก้อนเมฆและอีกขั้วหนึ่งคือกราวด์ แรงดันไฟฟ้าในสายฟ้าผ่าถึงล้านโวลต์ และกระแส - สูงถึงหลายร้อยกิโลแอมแปร์ ประจุที่เกิดจากฟ้าผ่ามักจะอยู่ที่ 10-30 คูลอมบ์ และในบางกรณีอาจถึง 300 คูลอมบ์

การปล่อยประกายไฟ

การปล่อยประกายไฟ(ประกายไฟฟ้า) เป็นรูปแบบที่ไม่คงที่ของการคายประจุไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในก๊าซ การคายประจุดังกล่าวมักเกิดขึ้นที่ความกดดันของบรรยากาศและมาพร้อมกับเอฟเฟกต์เสียงที่เป็นลักษณะเฉพาะ - "เสียงแตก" ของประกายไฟ อุณหภูมิในช่องหลักของการปล่อยประกายไฟสามารถเข้าถึง 10,000 โดยธรรมชาติแล้ว การปล่อยประกายไฟมักเกิดขึ้นในรูปของฟ้าผ่า ระยะทาง "เจาะ" ด้วยประกายไฟในอากาศขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าและมีค่าเท่ากับ 10 kV ต่อเซนติเมตร

เงื่อนไข

การปล่อยประกายไฟมักจะเกิดขึ้นเมื่อแหล่งพลังงานไม่เพียงพอที่จะคงสภาพอาร์คหรือการปล่อยแสงที่คงที่ ในกรณีนี้ พร้อมกันกับการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของกระแสไฟดิสชาร์จ แรงดันไฟฟ้าข้ามช่องว่างการคายประจุในช่วงเวลาสั้น ๆ (จากหลายไมโครวินาทีถึงหลายร้อยไมโครวินาที) ตกลงต่ำกว่าแรงดันดับของการปล่อยประกายไฟ ซึ่งนำไปสู่การสิ้นสุดของ การปลดปล่อย จากนั้นความต่างศักย์ระหว่างอิเล็กโทรดจะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง ไปถึงแรงดันไฟจุดระเบิดและกระบวนการจะเกิดขึ้นซ้ำ ในกรณีอื่น ๆ เมื่อพลังงานของแหล่งพลังงานมีขนาดใหญ่เพียงพอ ลักษณะปรากฏการณ์ทั้งชุดของการปลดปล่อยนี้ก็จะถูกสังเกตเช่นกัน แต่เป็นเพียงกระบวนการชั่วคราวที่นำไปสู่การสร้างการปลดปล่อยประเภทอื่น - ส่วนใหญ่มักเป็นส่วนโค้ง หนึ่ง. หากแหล่งพลังงานไม่สามารถรองรับอิสระได้ การคายประจุไฟฟ้าเป็นเวลานานจะสังเกตเห็นรูปแบบการปลดปล่อยตัวเองอย่างยั่งยืนเรียกว่าการปลดปล่อยประกายไฟ

ธรรมชาติ

การคายประจุประกายไฟเป็นกลุ่มของแสงที่สว่าง หายไปอย่างรวดเร็ว หรือแทนที่เส้นใยยาวซึ่งกันและกัน ซึ่งมักแตกแขนงอย่างสูง - ช่องประกายไฟ ช่องเหล่านี้เต็มไปด้วยพลาสมาซึ่งในการปล่อยประกายไฟที่ทรงพลังไม่เพียง แต่รวมถึงไอออนของก๊าซเริ่มต้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงไอออนของสารของอิเล็กโทรดซึ่งระเหยอย่างเข้มข้นภายใต้การกระทำของการปล่อย กลไกสำหรับการก่อตัวของช่องประกายไฟ (และด้วยเหตุนี้การเกิดประกายไฟ) อธิบายโดยทฤษฎีสตรีมเมอร์ของการสลายทางไฟฟ้าของก๊าซ ตามทฤษฎีนี้ ลำแสงก่อตัวขึ้นจากหิมะถล่มของอิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นในสนามไฟฟ้าของช่องว่างการปลดปล่อยภายใต้เงื่อนไขบางประการ - ช่องทางกิ่งบางเรืองแสงสลัวที่มีอะตอมของก๊าซไอออไนซ์และอิเล็กตรอนอิสระแยกออกจากพวกมัน ในหมู่พวกเขาเป็นสิ่งที่เรียกว่า ผู้นำคือการปลดปล่อยแสงน้อย "ปูทาง" สำหรับการปลดปล่อยหลัก การย้ายจากอิเล็กโทรดหนึ่งไปยังอีกอิเล็กโทรดจะปิดช่องว่างการคายประจุและเชื่อมต่ออิเล็กโทรดกับช่องนำไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง จากนั้นในทิศทางตรงกันข้ามตามเส้นทางลาดยางการปลดปล่อยหลักจะผ่านไปพร้อมกับความแรงของกระแสที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมา แต่ละช่องจะขยายตัวอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เกิดคลื่นกระแทกที่ขอบเขต การรวมตัวของคลื่นกระแทกจากช่องประกายไฟที่ขยายตัวทำให้เกิดเสียงที่รับรู้ว่าเป็น "เสียงแตก" ของประกายไฟ (ในกรณีของฟ้าผ่า ฟ้าร้อง)

แรงดันไฟจุดประกายไฟมักจะค่อนข้างสูง ความแรงของสนามไฟฟ้าในประกายไฟลดลงจากหลายสิบกิโลโวลต์ต่อเซนติเมตร (kv / cm) ในขณะที่สลายไปเป็น ~ 100 โวลต์ต่อเซนติเมตร (v / cm) หลังจากผ่านไปสองสามไมโครวินาที กระแสสูงสุดในการปล่อยประกายไฟที่ทรงพลังสามารถเข้าถึงค่าของคำสั่งหลายแสนแอมแปร์

การปล่อยประกายไฟชนิดพิเศษ - ปล่อยประกายไฟคืบคลานเกิดขึ้นตามส่วนต่อประสานระหว่างแก๊สกับไดอิเล็กตริกที่เป็นของแข็งที่วางอยู่ระหว่างอิเล็กโทรด โดยที่ความแรงของสนามจะสูงกว่าความแรงของการสลายของอากาศ พื้นที่ของการปล่อยประกายไฟแบบเลื่อนซึ่งมีประจุใด ๆ เหนือกว่าทำให้เกิดประจุของสัญลักษณ์ที่แตกต่างกันบนพื้นผิวของอิเล็กทริกอันเป็นผลมาจากการที่ช่องประกายไฟกระจายไปทั่วพื้นผิวของไดอิเล็กตริกจึงก่อตัวเป็น- เรียกว่า ลิชเทนเบิร์ก ฟิกเกอร์ กระบวนการที่คล้ายคลึงกันที่เกิดขึ้นระหว่างการปล่อยประกายไฟก็เป็นลักษณะเฉพาะของการปลดปล่อยด้วยแปรง ซึ่งเป็นระยะเปลี่ยนผ่านระหว่างโคโรนาและประกายไฟ

พฤติกรรมของการปล่อยประกายไฟสามารถเห็นได้อย่างชัดเจนในการถ่ายภาพสโลว์โมชั่นของการปล่อยประจุ (Fimp. = 500 Hz, U = 400 kV) ที่ได้รับจากหม้อแปลงเทสลา ระยะเวลาปัจจุบันและชีพจรเฉลี่ยไม่เพียงพอที่จะจุดประกายส่วนโค้ง แต่ค่อนข้างเหมาะสำหรับการก่อตัวของช่องประกายไฟที่สว่าง

หมายเหตุ (แก้ไข)

ที่มาของ

• A.A. Vorobiev เทคโนโลยีไฟฟ้าแรงสูง - มอสโก-เลนินกราด, GosEnergoIzdat, 1945
• สารานุกรมทางกายภาพ เล่ม 2 - ม.: สารานุกรมรัสเซียผู้ยิ่งใหญ่ หน้า 218
• ไรเซอร์ ยู.พี.ฟิสิกส์การปล่อยก๊าซ - ครั้งที่ 2 - M.: Nauka, 1992 .-- 536 p. - ไอ 5-02014615-3

ดูสิ่งนี้ด้วย

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.

ดูว่า "ประกายไฟ" ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:

- (หัวเทียน) ไฟฟ้าไม่คงที่ การคายประจุที่เกิดขึ้นเมื่อทันทีหลังจากการแตกของช่องว่างการคายประจุ แรงดันตกคร่อมจะลดลงในช่วงเวลาสั้น ๆ (จากเศษส่วนของ μs ถึง หลายร้อย μs) ใต้แรงดันไฟ ... ... สารานุกรมทางกายภาพ

ปล่อยประกายไฟ- การคายประจุไฟฟ้าในรูปของด้ายเรืองแสง ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อ ความดันสูงก๊าซและมีลักษณะเป็นเส้นสเปกตรัมที่มีความเข้มข้นสูงของอะตอมหรือโมเลกุลที่แตกตัวเป็นไอออน [GOST 13820 77] การปล่อยประกายไฟ คายประจุเต็มใน ... ... คู่มือนักแปลทางเทคนิค

- (จุดประกายไฟฟ้า) การปล่อยไฟฟ้าที่ไม่คงที่ในก๊าซที่เกิดขึ้นในสนามไฟฟ้าที่ความดันก๊าซสูงถึงหลายบรรยากาศ มีลักษณะเป็นกิ่งก้านบิดเบี้ยวและมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว (ประมาณ 10 7 วินาที) อุณหภูมิในช่องหลัก ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

การปล่อยประกายไฟ- (จุดประกาย) การปล่อยแรงกระตุ้นไฟฟ้าในรูปของด้ายเรืองแสงผ่านที่ความดันก๊าซสูงและโดดเด่นด้วยความเข้มสูงของเส้นสเปกตรัมของอะตอมและโมเลกุลที่แตกตัวเป็นไอออน ... สารานุกรมคุ้มครองแรงงานรัสเซีย

การปล่อยประกายไฟ- 3.19 การปล่อยประกายไฟ ปล่อยประจุจนเต็มในก๊าซหรืออิเล็กทริกที่เป็นของเหลว แหล่งที่มา … หนังสืออ้างอิงพจนานุกรมของเงื่อนไขของเอกสารเชิงบรรทัดฐานและทางเทคนิค

- (ประกายไฟฟ้า) การปล่อยไฟฟ้าที่ไม่คงที่ในก๊าซที่เกิดขึ้นในสนามไฟฟ้าที่ความดันก๊าซสูงถึงหลายบรรยากาศ แตกแขนงออกเป็นชิ้น ๆ บิดเบี้ยวและมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว (ประมาณ 10–7 วินาที) อุณหภูมิหลัก ... ... พจนานุกรมสารานุกรม

ปล่อยประกายไฟ- kibirkštinis išlydis สถานะ T sritis fizika atitikmenys: angl. ปล่อยประกายไฟ vok Funkenentladung, f; Funkentladung, f rus. ปล่อยประกายไฟ, ม. décharge par étincelles, f ... Fizikos ปลายทาง žodynas

ประกายไฟ หนึ่งในรูปแบบของการปล่อยไฟฟ้าในก๊าซ มักจะเกิดขึ้นที่ความดันของบรรยากาศและมาพร้อมกับเอฟเฟกต์เสียงที่เป็นลักษณะเฉพาะของ "เสียงแตก" ของประกายไฟ ในสภาพธรรมชาติ I. p. มักถูกมองว่าเป็นฟ้าผ่า ... ... สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่

ประกายไฟไฟฟ้า การปล่อยไฟฟ้าที่ไม่อยู่กับที่ในก๊าซ เกิดขึ้นในไฟฟ้า สนามที่ความดันก๊าซได้ถึงหลาย. หลายร้อย kPa แตกต่างกันในรูปทรงกิ่งที่คดเคี้ยวและการพัฒนาอย่างรวดเร็ว (ประมาณ 10 7 วินาที) พร้อมด้วยเสียงที่มีลักษณะเฉพาะ ... ... พจนานุกรมสารพัดช่างขนาดใหญ่

- (ประกายไฟฟ้า) ไฟฟ้าไม่นิ่ง ปล่อยก๊าซที่เกิดขึ้นในไฟฟ้า สนามที่ความดันก๊าซได้ถึงหลาย. ATM. มีลักษณะแตกแขนงคดเคี้ยวและมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว (ประมาณ 10 7 วินาที) Temp pa ในบทที่ ช่อง I.r. ถึง 10,000 K ... วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ. พจนานุกรมสารานุกรม

ประกายไฟดูเหมือนเป็นเส้นบางๆ โค้งมนและเปล่งประกายเจิดจ้า ซึ่งโดยปกติแล้วจะแตกแขนงอย่างแรง (รูปที่ 174) อย่างไรก็ตาม ช่องทางที่เปล่งแสงของประกายไฟนี้ไม่เคยเหมือนกับซิกแซกมุมแหลมในทางใดทางหนึ่งเลย ซึ่งเป็นเรื่องปกติที่จะวาดภาพสายฟ้าตามอัตภาพ

ข้าว. 174. ลักษณะเฉพาะของประกายไฟ

แถบหัวเทียนเจาะช่องว่างการคายประจุด้วยความเร็วสูงออกไปและปรากฏขึ้นอีกครั้ง การถ่ายภาพประกายไฟด้วยกล้องที่มีเลนส์เคลื่อนที่เร็ว (Bays camera) หรือฟิล์มที่เคลื่อนที่เร็วแสดงให้เห็นว่ามีการปล่อยประกายไฟหลายครั้งผ่านช่องทางเดียวกันของประกายไฟ ซึ่งบางครั้งอาจผิดรูป เพื่อศึกษาแต่ละขั้นตอนของการพัฒนาประกายไฟ โฟโตเกตถูกใช้ ควบคุมโดยกระแสความถี่สูงและอิงตามการประยุกต์ใช้ปรากฏการณ์เคอร์ (§ 95) หนึ่งในการศึกษาครั้งแรกของโครงสร้างของประกายไฟได้ดำเนินการโดยศาสตราจารย์ Rozhansky ในปี 1911 Rozhansky ถ่ายภาพประกายไฟโดยการเบี่ยงเบนประกายไฟโดยการกระทำของสนามแม่เหล็ก

การสลายของก๊าซซึ่งลงท้ายด้วยการปล่อยประกายไฟเกิดขึ้นที่ความแรงของสนามที่แน่นอน ซึ่งควรมีค่ามากกว่า ความหนาแน่นของก๊าซจะสูงขึ้น และทำให้ไอออไนซ์เริ่มต้นต่ำลง

ด้านล่างนี้เป็นข้อมูลตัวเลขที่แสดงลักษณะขนาดของช่องว่างประกายไฟในอากาศในห้อง ความแรงของสนามไฟฟ้าใกล้กับอิเล็กโทรดขึ้นอยู่กับความโค้งอย่างมาก

พื้นผิวของอิเล็กโทรด ดังนั้น แรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำที่การคายหิมะถล่มเริ่มต้นสำหรับระยะห่างที่กำหนดระหว่างอิเล็กโทรดจะไม่เหมือนกันสำหรับอิเล็กโทรด รูปทรงต่างๆ; ระหว่างปลาย การปล่อยประกายไฟเริ่มต้นที่แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าระหว่างลูกหรืออิเล็กโทรด plr

Spark gap ในอากาศภายในห้อง

(ดูการสแกน)

อากาศในห้องมักประกอบด้วยไอออนจำนวนเล็กน้อยมาก ประมาณสองสามพันนิ้ว ลูกบาศก์เซนติเมตร(ภายใต้สภาวะปกติของบรรยากาศที่พื้นผิวโลก - โดยเฉลี่ยประมาณ 700 คู่ไอออนต่อ 1 ซม.

ข้าว. 175. โครงการพัฒนาลำแสงเชิงลบ

เมื่อใช้ไฟฟ้าแรงสูงเพียงพอกับอิเล็กโทรด การเติบโตของอิเล็กตรอนจะเริ่มต้นขึ้น แต่เนื่องจากไอออนเริ่มต้นจำนวนน้อย จึงต้องใช้เวลาสำหรับกระบวนการที่เริ่มจบลงด้วยการเกิดประกายไฟ หากคุณเชื่อมต่ออิเล็กโทรดกับแหล่งจ่ายไฟฟ้าแรงสูงสำหรับค่าสูงสุด เวลาอันสั้นจากนั้นการพัฒนาห้องปฏิบัติการอิเล็กทรอนิกส์จะไม่มีเวลาสิ้นสุดด้วยการปล่อยประกายไฟ การวัดเวลาที่ช่องทางของการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเกิดขึ้นในก๊าซเนื่องจากการพัฒนาของหิมะถล่ม แสดงให้เห็นว่าใน ในกรณีนี้โฟตอนไอออไนซ์มีบทบาทสำคัญ

ในรูป 175 เป็นแผนภาพที่อธิบายว่าทำไมการเติบโตของช่องนำไฟฟ้าหรืออย่างที่พวกเขากล่าวคือการแพร่กระจายของ

ลำแสงเร็วกว่าความก้าวหน้าของหิมะถล่มอิเล็กตรอน ในรูปนี้ หิมะถล่มจะแสดงตามอัตภาพเป็นกรวยแรเงา และเส้นหยักแสดงถึงเส้นทางของโฟตอน จำเป็นต้องจินตนาการว่าภายในกรวยแต่ละอันเป็นตัวแทนของหิมะถล่มที่กำลังพัฒนา ก๊าซจะถูกแตกตัวเป็นไอออนโดยผลกระทบของอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนที่เพิ่งแยกใหม่ซึ่งถูกเร่งโดยสนามแข่ง ทำให้เกิดไอออนในอนุภาคก๊าซที่พวกมันพบ และด้วยเหตุนี้จำนวนอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไปทางแอโนดและจำนวนไอออนบวกที่ลอยไปทางแคโทดจะเพิ่มขึ้นเหมือนหิมะถล่ม ปลายด้านซ้ายของเส้นหยักแสดงอะตอมที่ "ตื่นเต้น" จากผลกระทบของอิเล็กตรอนแล้วปล่อยโฟตอน เมื่อเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว โฟตอนจะแซงหน้าหิมะถล่มและในบางแห่ง ซึ่งแสดงให้เห็นที่ปลายเส้นคลื่น ทำให้เกิดไอออนของอนุภาคก๊าซ อิเล็กตรอนแยกจากที่นี่ พุ่งไปที่ขั้วบวก ทำให้เกิดหิมะถล่มขึ้นใหม่ก่อนหิมะถล่มครั้งแรก ดังนั้นในขณะที่หิมะถล่มแรกเติบโตขึ้น พูดตามขนาดของลูกศรขนาดเล็กที่แสดงในรูปที่ 175 ช่องที่เกิดขึ้นใหม่ของค่าการนำไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นของก๊าซ กล่าวคือ ลำแสงขยายไปถึงขนาดของลูกศรขนาดใหญ่ที่แสดงในรูปเดียวกัน ในขั้นต่อไป หิมะถล่มแต่ละรายการในสตรีมเชิงลบ ไล่ตามกัน รวมเป็นช่องทางหนึ่งของก๊าซไอออไนซ์ (ในรูป หิมะถล่มแรกทันที่สองแล้ว และครั้งที่สี่ตามทันด้วย) ที่ห้า).

เงื่อนไขทางกายภาพและทางคณิตศาสตร์ที่การพัฒนาของสตรีมเมอร์สามารถเกิดขึ้นได้นั้นได้รับการศึกษาตามทฤษฎีโดยมิกค์และโลเอบในปี 2483 ตามที่ได้อธิบายไว้ข้างต้น สตรีมเมอร์เชิงลบ โดยพื้นฐานแล้ว ความก้าวหน้าของหิมะถล่มของอิเล็กตรอน ถูกเร่งโดยการกระทำของโฟโตไอออไนเซชัน และการรวมเข้าด้วยกันเป็นช่องนำไฟฟ้าทั่วไป

ลำแสงที่เป็นบวกมีโครงสร้างที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงและมีคุณสมบัติแตกต่างกันอย่างมาก คุณสมบัติทั่วไปกับสตรีมเมอร์เชิงลบเป็นเพียง photoionization ซึ่งมีบทบาทสำคัญในทั้งสองกรณี

ลำแสงที่เป็นบวกคือช่องพลาสมาที่ปล่อยก๊าซซึ่งเติบโตอย่างรวดเร็วจากแอโนดไปยังแคโทด ในรูป 176 แสดงแผนผังว่าช่องดังกล่าวพัฒนาอย่างไร การเกิดขึ้นของลำแสงที่เป็นบวกนำหน้าด้วยการเดินทางของอิเล็กตรอนถล่มตามช่องว่างการปลดปล่อยก๊าซ พวกเขาจากไปในทางของพวกเขา จำนวนมากไอออนบวกที่เกิดขึ้นใหม่ซึ่งมีความเข้มข้นสูงเป็นพิเศษเมื่อหิมะถล่มได้รับการพัฒนามากที่สุดนั่นคือใกล้กับขั้วบวก (รูปที่ 176 ซ้ายบน) หากความเข้มข้นของไอออนบวกในที่นี้ถึงค่าหนึ่ง (ใกล้กับไอออนใน) ขั้นแรก ตรวจพบโฟโตอิออไนเซชันที่รุนแรง และประการที่สอง อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากอนุภาคก๊าซที่ดูดกลืนโฟตอนจะถูกดึงดูดโดยประจุบวกในอวกาศไปยังหัวของ ลำแสงบวกและประการที่สามเนื่องจากการถ่ายภาพด้วยแสงความเข้มข้นของไอออนบวกในทางของลำแสงไปยังแคโทดจะเพิ่มขึ้น ในรูป 176 เส้นทางโฟตอนจะแสดงด้วยเส้นหยัก โฟตอนถูกโยนไปในทิศทางที่แตกต่างจากพื้นที่ของประจุบวกในอวกาศ (ลูกศรสั้น ๆ ระบุทิศทางการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่แยกออก); จะเห็นได้ว่าอิเล็กตรอนจำนวนมากมีส่วนร่วมในบริเวณที่มีความเข้มข้นสูงสุดของไอออนบวกในหัวลำแสงบวก ความอิ่มตัวของพื้นที่ที่เต็มไปด้วยประจุบวกกับอิเล็กตรอนจะเปลี่ยนบริเวณนี้เป็นพลาสมาที่ปล่อยก๊าซ

(คลิกเพื่อดูการสแกน)

นี่คือวิธีการสร้างช่องที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูงในก๊าซ การก่อตัวของช่องนี้ด้วยพลาสมาที่ปล่อยก๊าซคือการพัฒนาของลำแสงที่เป็นบวก (รูปที่ 176) หากมีไอออนบวกเข้มข้นเพียงพอที่หัวสตรีมเมอร์บนเส้นทางของการเติบโตของช่องนี้ไปทางแคโทด สตรีมเมอร์จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วมหาศาล มิฉะนั้นจะแตกออก

แผนการพัฒนาสตรีมเมอร์ที่อธิบายข้างต้นให้แนวคิดโดยประมาณของ ขั้นเตรียมการปล่อยประกายไฟ ภาพจริงของการพัฒนาสตรีมเมอร์นั้นซับซ้อนกว่า เนื่องจากประจุในอวกาศเกิดการบิดเบี้ยวอย่างรวดเร็ว สนามไฟฟ้าที่ทำให้สตรีมเมอร์ปรากฏตัว

ในช่องว่างการปล่อยก๊าซที่ยาว ความผิดปกติของสนามและโฟโตอิออไนเซชันไม่เพียงพอในทิศทางของระยะทางที่สั้นที่สุดจากหัวลำแสงไปยังอิเล็กโทรดนำไปสู่ความโค้งของช่องและการปรากฏตัวของกิ่งก้านจำนวนมาก

การพัฒนาลำแสงบวกเริ่มต้นที่ขั้วไฟฟ้าบวกในสถานที่ที่มีความแรงของสนามสูงสุด: ใกล้ส่วนที่ยื่นออกมาที่แหลมคม ขอบที่แหลมคม และความผิดปกติอื่นๆ ของพื้นผิวขั้วบวก ดังนั้น ในระหว่างการคายประจุระหว่างปลายและจานเบรก มักสังเกตเห็นประกายไฟเชื่อมต่อปลายขั้วบวกกับศูนย์กลางของจานลบ และประกายไฟที่เชื่อมต่อขอบของแผ่นดิสก์ที่มีประจุบวกกับปลายขั้วลบ (รูปที่ 177) ในกรณีแรก การพังทลายเกิดขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า

ข้าว. 177. ประเภททั่วไปของการปล่อยประกายไฟระหว่างส่วนปลายและดิสก์ที่มีช่องว่างขนาดใหญ่

ข้าว. 178. ภาพประกายไฟบนฟิล์มที่กำลังเคลื่อนไหว

การเปลี่ยนรูปของสนามโดยประจุที่เกิดขึ้นในสตรีมเมอร์และการรวมกันของกระบวนการที่ซับซ้อนที่เกิดขึ้นในสตรีมเมอร์ทำให้เกิดความจริงที่ว่าการปล่อยประกายไฟมักจะกระตุก โดยที่

สตรีมเมอร์ใหม่วิ่งไปตามเส้นทางที่สตรีมเมอร์ที่สูญพันธุ์ไปก่อนหน้านี้ปูไว้ ในรูป 178 เป็นภาพถ่ายของการปล่อยประกายไฟครั้งเดียวที่ ฟิล์มถ่ายภาพเคลื่อนไหวเร็ว ที่นี่คุณสามารถเห็นพัฒนาการกระตุกของประกายไฟ และคุณจะเห็นว่ากระแสด้านลบและด้านบวกเติบโตเข้าหากัน เมื่อหัวลำแสงมาบรรจบกัน จะเกิดช่องนำไฟฟ้าซึ่งเกิดการคายประจุ

พบภาพที่คล้ายกัน แต่ซับซ้อนยิ่งขึ้นในระหว่างการพัฒนาของฟ้าผ่า ระยะเริ่มต้นคือการพัฒนาลำแสงฟ้าผ่านำร่อง ซึ่งแสงนั้นแทบจะมองไม่เห็น โดยปกติ สตรีมเมอร์นำร่องจะแพร่กระจายจากคลาวด์ที่มีประจุลบ ผ่านช่องทางแคบๆ ที่ยังคงมีไอออไนเซชันเพิ่มขึ้น ซึ่งเกิดจากลำแสงนำร่อง สายฟ้าพุ่งด้วยความเร็วหลายพันกิโลเมตรต่อวินาที การถล่มของอิเล็กตรอนอันทรงพลังทำให้เกิดแสงที่ค่อนข้างสว่าง ในกรณีนี้ ค่าการนำไฟฟ้าของช่องสัญญาณจะเพิ่มขึ้นอย่างมากและหน้าตัดของช่องสัญญาณจะขยายตัว ขั้นตอนนี้เรียกว่าการพัฒนาผู้นำสายฟ้า ด้วยการแตกตัวเป็นไอออนในอากาศเริ่มต้นที่ต่ำ การพัฒนาของผู้นำจะเกิดขึ้นแบบก้าวกระโดด - โดยหยุดเป็นเวลาหลายสิบมิลลิวินาทีทุกครั้งที่มันแพร่กระจาย (ผู้นำดังกล่าวเรียกว่า "ขั้นตอน" ในทางตรงกันข้ามกับที่เรียกว่า "มีดหมอ" ซึ่งแพร่กระจาย ด้วยความรวดเร็วอย่างต่อเนื่อง)

ข้าว. 179. ภาพฟ้าผ่าบนฟิล์มเคลื่อนไหว การหยุดระหว่างจังหวะแรกเป็นการหยุดครั้งสุดท้ายนานกว่าสี่เท่า

เมื่อผู้นำเข้าใกล้พื้นดิน ประจุของเครื่องหมายตรงข้ามจะเกิดที่พื้น และจาก อาคารสูง, สายล่อฟ้า, ต้นไม้, หัวหน้าเคาน์เตอร์เติบโต ในขณะที่มันรวมตัวกับผู้นำที่เคลื่อนลงมาจากก้อนเมฆ กล่าวคือ เมื่อช่องว่างการคายประจุระหว่างก้อนเมฆกับพื้นดินกลายเป็นช่องนำไฟฟ้าแบบปิด การปล่อยสายฟ้าหลักจะไหลผ่านช่องนี้ด้วยความเร็วหลายสิบ หลายพันกิโลเมตรต่อวินาที หากช่องมีกิ่งก้าน (และมักเกิดขึ้น) กระแสน้ำหลักจะกระจายไปตามกิ่งก้านสาขา เส้นผ่านศูนย์กลางของช่องหลัก

สายฟ้ามักจะมีขนาด 10-20 ซม. และเรืองแสงที่สว่างที่สุดที่ด้านล่าง ช่องสร้าง ความดันโลหิตสูงซึ่งหลังจากฟ้าผ่าทำให้เกิดการแตกของช่องซึ่งก่อให้เกิดปรากฏการณ์ฟ้าร้อง ประจุที่เกิดจากฟ้าผ่ามักจะมีจำนวนคูลอมบ์หลายคูลอมบ์ และบ่อยครั้งมีคูลอมบ์หลายสิบคูลอมบ์ ค่าทันทีของกระแสฟ้าผ่ามักจะมีค่าหลายสิบและบางครั้งอาจมีค่าหลายแสนแอมแปร์

การปล่อยฟ้าผ่ามักจะนำประจุออกจากบางส่วนของเมฆเท่านั้น ค่าใช้จ่ายจากส่วนอื่น ๆ ของคลาวด์มาที่สถานที่แห่งนี้ ดังนั้น บ่อยครั้งหลังจากการฟาดครั้งแรกในเสี้ยววินาที การเกิดฟ้าผ่าซ้ำๆ (สอง สามครั้ง และอื่นๆ) เกิดขึ้นพร้อมกัน แต่บางครั้งก็ผิดรูปบ้างหรือช่องทางแตกแขนง แต่ละคนนำหน้าด้วยผู้นำในการคืนค่าการนำไฟฟ้าของช่องสัญญาณ

ข้าว. 180. แผนผังของพายุฝนฟ้าคะนอง (คิวมูโลนิมบัส) เมฆ

ข้าว. 179 จำลองภาพสายฟ้าฟาด 5 ครั้งในช่องเดียว ถ่ายด้วยฟิล์มที่กำลังเคลื่อนที่ ในบางกรณี ลมแรงพัดเข้ามาแทนที่ช่องสัญญาณฟ้าผ่า ดังนั้นแม้เมื่อถ่ายภาพด้วยอุปกรณ์ทั่วไป ก็สามารถแยกแยะความแตกต่างของการปล่อยประจุแต่ละครั้งได้

ในรูป 180 แสดงไดอะแกรมของการกระจายประจุที่พบบ่อยที่สุดในเมฆฝนฟ้าคะนอง ประจุลบมักจะกระจายที่ขอบชั้นนำของคลาวด์และด้านล่างของมัน นอกจากนี้ยังมีบริเวณที่มีประจุบวก ส่วนบนทั้งหมดของคลาวด์ก็มีประจุบวกเช่นกัน ทิศทางของลม (ตามลูกศรในรูป) ที่พัดพาเมฆออกไปมักจะอยู่ตรงข้ามกับลมพื้นดิน เริ่มแรก ฝนตกหนักนำประจุบวกออกจากเมฆ ต่อมามีฝนที่มีประจุลบปานกลาง

หากไม่มีพายุฝนฟ้าคะนอง สนามไฟฟ้าในบรรยากาศจะถูกส่งจากบนลงล่าง เนื่องจากโลกมีประจุลบ และประจุบวกจะกระจายไปในชั้นบรรยากาศ

เมื่อไม่มีการสร้างอิทธิพลรบกวน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จากเมฆฝนฟ้าคะนอง ความแรงของสนามไฟฟ้าในบรรยากาศจะลดลงตามความสูง ใกล้พื้นดิน ความแรงของสนามไฟฟ้าอยู่ที่ระดับ ที่ระดับความสูงเท่ากับและที่ระดับความสูงประมาณ ความแรงของสนามไฟฟ้าที่ระดับความสูง 20 กม. น้อยกว่าที่พื้น 100 เท่า

ความแรงของสนามไฟฟ้าที่มีความสูงลดลงอย่างรวดเร็วนี้แสดงให้เห็นว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ สนามเครื่องแบบสนามไฟฟ้าในบรรยากาศมีความซับซ้อนมากโดยประจุที่กระจายในอากาศในบรรยากาศ

ในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง ความแรงของสนามในบรรยากาศอาจสูงกว่าปกติ 100 ถึง 1,000 เท่า

ภายใต้เมฆฝนฟ้าคะนอง ทิศทางของสนามส่วนใหญ่มักจะเปลี่ยนไปในทางตรงกันข้าม จากพื้นดินเป็นขอบล่างของเมฆที่มีประจุลบ และความแรงของสนามใกล้พื้นดินก่อนการปล่อยฟ้าผ่าจะสูงถึง 200,000-300,000 โวลต์ต่อเมตร ความต่างศักย์ระหว่างก้อนเมฆกับพื้นดินก่อนเกิดฟ้าผ่ามักจะเป็นหลายร้อยล้านและบางครั้งอาจมีหลายพันล้านโวลต์ ฟ้าผ่าส่วนใหญ่มาจากก้อนเมฆที่มีประจุลบ สายฟ้าฟาดมักยาวหลายกิโลเมตร การปล่อยฟ้าผ่ามักเกิดขึ้นระหว่างเมฆที่แยกจากกัน มีการสังเกตพายุฝนฟ้าคะนองซึ่งมีฟ้าผ่า 4-7,000 ครั้งต่อชั่วโมง โดยเฉลี่ย พายุฝนฟ้าคะนองประมาณ 44,000 เกิดขึ้นทั่วโลกต่อวัน (โดยเฉลี่ยประมาณ 1,800 พายุฝนฟ้าคะนองในแต่ละครั้ง) และเกิดฟ้าผ่าหลายพันครั้งทุกนาที

ข้าว. 181. รูปบอลสายฟ้า

ในบางกรณีที่พบไม่บ่อยนักจะสังเกตเห็นการปล่อยฟ้าผ่าประเภทที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ในรูป 181 จำลองหนึ่งในภาพถ่ายของ ball lightning ตามที่ผู้สังเกตการณ์อธิบายไว้ บอลสายฟ้ามักจะดูเหมือนลูกบอลเรืองแสงที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 10-20 ซม. และบางครั้งก็หลายเมตร บอลสายฟ้าเคลื่อนที่อย่างราบรื่นด้วยความเร็วต่ำและในบางกรณีเป็นการก้าวกระโดด มีการสังเกตกรณีเมื่อลูกบอลฟ้าผ่า สัมผัสพื้นหรือวัตถุใด ๆ ระเบิด และก่อให้เกิดความเสียหายรุนแรง

การพยายามทำซ้ำหลายครั้งในห้องปฏิบัติการของการปลดปล่อยชนิดนี้ไม่ได้ผลลัพธ์ที่น่าพอใจ แม้ว่าจะมีนักวิจัยบางคน (Planté in Gesechus ในปี 1900, Cavudu เป็นต้น)

ได้รับการปลดปล่อย ประเภทลูก... ในรูป 182 มีการอธิบายการทดลองของ Plante หากขั้วบวกถูกจุ่มลงในอิเล็กโทรไลต์โดยใช้แหล่งจ่ายแรงดันไฟคงที่แรงดันสูง และแคโทดถูกนำไปยังพื้นผิวอิเล็กโทรไลต์ การปล่อยอาร์กจะถูกจุดไฟ แต่เมื่อแคโทดจุ่มลงในอิเล็กโทรไลต์และขั้วบวกถูกนำไปยังพื้นผิวอิเล็กโทรไลต์ อาร์คจะไม่ก่อตัวขึ้น เนื่องจากไม่รวมความเป็นไปได้ของความร้อนและการปล่อยความร้อนจากเดโทด แพลนเต้พบว่าในกรณีนี้ขณะสังเกต เงื่อนไขบางประการระหว่างแอโนดกับพื้นผิวอิเล็กโทรไลต์ ลูกบอลที่ส่องสว่างและหมุนเร็วจะก่อตัวขึ้น ซึ่งหลังจากนั้นครู่หนึ่งก็จะเลื่อนไปตามพื้นผิวอิเล็กโทรไลต์ไปยังแคโทด

ข้าว. 182. แผนการทดลองของ Plante

ข้าว. 183. ภาพฟ้าแลบฟ้าแลบ.

หนึ่งในหลาย ๆ สมมติฐานที่เสนอให้อธิบาย ball lightning (สมมติฐานของ Meissner) ตีความการปลดปล่อยประเภทนี้ว่าเป็นกระแสน้ำวนของพลาสมาที่ปล่อยก๊าซที่เกิดขึ้นในส่วนโค้งของสายฟ้าเชิงเส้น ตามสมมติฐานอื่น (Matthias) สันนิษฐานว่าพลังงานการปลดปล่อยนั้นสะสมทางเคมีในบอลฟ้าผ่าและสารประกอบไนโตรเจนที่มีออกซิเจนสูงกว่าที่ไม่เสถียรจะก่อตัวขึ้นซึ่งสามารถสลายตัวด้วยการระเบิด

บางครั้งฟ้าแลบกลับกลายเป็นว่าประกอบด้วยลูกบอลเรืองแสงขนาดเล็กหลายโหล (เส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 10 ซม.) โดยเว้นระยะห่างจากกันในระยะน้อยกว่าหนึ่งเมตร การคายประจุประเภทนี้เรียกว่าสายฟ้าที่ไม่แม่นยำ (รูปที่ 183) ยังไม่มีทฤษฎีที่ยอมรับได้และมีหลักฐานเพียงพอเกี่ยวกับลูกบอลและสายฟ้าที่ชัดเจน

หากเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าคงที่สูง แผ่นอิเล็กทริกที่เป็นของแข็ง (แก้ว อีโบไนต์ ฯลฯ) ถูกวางระหว่างอิเล็กโทรดและเพลตนี้มีความหนาจนประกายไฟไม่ทะลุผ่าน และความกว้างไม่ใหญ่เกินไป จากนั้นสังเกตการปล่อยประกายไฟแบบเลื่อนซึ่งผ่านบนพื้นผิวของแผ่นและโค้งไปรอบ ๆ เพื่อศึกษาการปล่อยประจุนี้ มันถูกสร้างขึ้นบนจานภาพถ่ายแล้วพัฒนา (รูปที่ 184) ภาพการปลดปล่อยที่ได้รับในลักษณะนี้เรียกว่าร่าง Lichtenberg รัศมีของพวกมันแปรผันตามแรงดันของพัลส์การคายประจุ ใช้ (โดยใช้อุปกรณ์พิเศษในการถ่ายภาพการเลื่อนไหล - คลิโดโนกราฟ) สำหรับมวล การวิจัยทางสถิติฟ้าผ่า "

กำลังดำเนินการศึกษาวิธีป้องกันฟ้าผ่าและฟ้าผ่าอย่างเป็นระบบในสหภาพโซเวียต บทบาทนำในพื้นที่นี้เป็นของห้องปฏิบัติการไฟฟ้าแรงสูงของสถาบันพลังงานของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสหภาพโซเวียต

เมื่อแรงดันไฟไม่สูงพอสำหรับการแตกของช่องว่างการคายแก๊ส a แบบพิเศษปล่อยโคโรนา

ข้าว. 184. ตัวเลื่อนจะปล่อยอิเล็กโทรดบวก

การปล่อยโคโรนาบนเครือข่ายไฟฟ้าแรงสูงทำให้เกิดไฟฟ้ารั่ว

การศึกษาของโคโรนาพบว่าการปลดปล่อยโคโรนาบนอิเล็กโทรดบวกที่แรงดันไฟฟ้าค่อนข้างต่ำประกอบด้วยชุดของพัลส์อิเล็กตรอน-หิมะถล่มที่กินเวลาทุก ๆ สิบในพันของวินาที ที่แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น ความต่อเนื่องของปรากฏการณ์จะเด่นชัดน้อยลง และสตรีมเมอร์จะมีบทบาทหลัก ซึ่งจะแตกออกเมื่อความแรงของสนามต่ำเกินไปสำหรับการขยายพันธุ์ โครงสร้างและลักษณะของการปล่อยโคโรนาเรืองแสงที่ขั้วลบมีความคล้ายคลึงกับบริเวณใกล้แคโทดของการปลดปล่อยเรืองแสงในระดับหนึ่ง

กลับ