Borsta urladdning
.jpg)
En borsturladdning är en elektrisk störande urladdning som liknar en koronaurladdning som sker vid en elektrod med en hög spänning pålagd på den, inbäddad i en icke-ledande vätska, vanligtvis luft. Den kännetecknas av flera lysande vridande gnistor, plasmastreamers som består av joniserade luftmolekyler, som upprepade gånger slår ut från elektroden i luften, ofta med ett sprakande ljud. Strimlarna breder ut sig i en solfjäderform, vilket ger det ett utseende som en "borste".
Korona- och borsturladdningar kallas ibland enelektrodsurladdningar eftersom de inträffar i närheten av en enda elektrod och inte sträcker sig så långt som elektroden som bär motsatt polaritetsspänning i kretsen, som en elektrisk ljusbåge (en tvåelektrodsurladdning). ) gör.
- Coronaurladdning — sker vid vassa punkter och kanter (radie < 1 mm). Det är en enhetlig jonisering ( glödurladdning ) synlig som ett svagt stationärt blått sken, som bleknar ut när det sträcker sig från ledaren.
- Borstaurladdning — sker vid en krökt elektrod (radie mellan 5 och 50 mm) i närheten av en platt elektrod. Den består av en kort joniseringskanal som bryts upp i en fläkt av flera rörliga streamers som slår mot den andra elektroden. Om elektroden är för vass uppstår vanligtvis en koronaurladdning istället för en borsturladdning.
- Båge- eller gnisturladdning — En urladdning med två elektroder som uppstår när en joniserad kanal sträcker sig hela vägen från en elektrod till den andra. Detta gör att en stor ström kan flyta, vilket frigör en stor mängd energi.
Både borst- och koronaurladdningar representerar lokala regioner bredvid ledare där luften på grund av den höga spänningen har genomgått elektriskt genombrott : den har joniserats och blivit ledande, vilket gör att ström läcker ut i luften. De uppstår när det elektriska fältet vid ledaren överstiger luftens dielektriska styrka , den "störande potentialgradienten", ungefär 30 kilovolt per centimeter. Vid den spänningen accelereras elektroner i luften av det elektriska fältet till en tillräckligt hög hastighet för att de slår bort andra elektroner från gasmolekyler när de träffar dem, vilket skapar joner och ytterligare elektroner, som fortsätter att jonisera ytterligare molekyler i en kedjereaktion. Det elektriska fältet är högst vid skarpa punkter på ledaren, så urladdningar tenderar att bildas vid dessa punkter. Eftersom det elektriska fältet minskar när avståndet från ledaren ökar, sjunker det så småningom under det värde som behövs för jonisering, så korona- och borsturladdningar har en begränsad omfattning och är lokaliserade nära ledaren.
Förekommer i mycket högspänningsutrustning som EHV kraftöverföringsledningar , radiosändare och deras antenner , CRT -strömförsörjning och strömförsörjning för vetenskaplig utrustning som lasrar och partikelacceleratorer , representerar en borsturladdning ett allvarligt fel i elektrisk isolering och kan vara en brand fara. Liksom andra elektriska ljusbågar producerar borsturladdningar ozongas , som kan vara skadlig för människor i närheten i ett slutet utrymme och med tiden kan orsaka försprödning av vissa plaster. Tesla-spolar som producerar borsturladdningar och streamerurladdningar visas för underhållning på vetenskapsmässor och rockkonserter.
En elektrisk urladdnings förmåga att orsaka en explosion i brandfarlig atmosfär mäts av urladdningens effektiva energi . Den effektiva energin för borsturladdningar är 10-20 mJ, mycket större än för koronaurladdningar 0,1 mJ. Därför anses borstutsläpp vara en explosionsrisk, medan koronaurladdningar inte är det. Borstarladdningar kan uppstå från laddad isoleringsplast (till exempel polyeten) till en ledare.