Havada kıvılcımlar ve kullanımlar

Küresel elektrotlar arasındaki kuru havanın dielektrik bozulma mukavemeti, standart sıcaklık ve basınçta (STP) yaklaşık 33 kV/cm'dir. Bu, gerçek arıza olarak sadece kaba bir kılavuzdur. Gerilim Büyük ölçüde elektrotların şekline ve boyutuna bağlıdır. Güçlü elektrik alanları (küçük veya sivri iletkenlere uygulanan yüksek voltajlar tarafından üretilir) genellikle havada mor bir korona deşarjı üretir. , yani bu voltajlar bu kuralla "düşük " dır. Bununla birlikte, yüksek irtifa uçaklarında veya argon veya neon gibi inert gazların bir ortamında düşük hava basıncı koşulları altında, kıvılcımlar çok daha düşük olabilir. Voltajlar. 500 ila 700 volt, kıvılcım bozulması için sabit bir minimum değildir, ancak bu bir başparmak kuralıdır. STP'de hava için, minimum karmaşık voltaj, Friedrich Paschen tarafından tarif edildiği gibi yaklaşık 327 volttur. Voltaj uygulanmadan önce var olan bir boşluğa atlayın, mevcut bir akımı bir boşlukla kesintiye uğratmak genellikle düşük bir voltaj kıvılcım veya arc oluşturur. Kontaklar ayrı olarak, bazı küçük kontaklar ayrılmak için son noktalar haline gelir. Elektrik akımı ile sınırlıdır. E Akkor olmalarına neden olan küçük sıcak noktalar, elektronlar (termiyonik emisyon yoluyla) yayar. Karanlık bir odada, küçük bir 9 V pil bile bu mekanizma boyunca belirgin bir kıvılcım üretebilir. Genişleyen boşluğu geçici olarak köprüleyen bir plazma oluşturun. Kaynak ve yük akışa yeterli akıma izin verirse, kendi kendine sürdüren bir ark oluşabilir. Oluşturulduğunda, ARC devreyi kırmadan önce önemli bir uzunluğa kadar uzanabilir. Devre genellikle ark ile sonuçlanır, çünkü indüktör akım kesintiye uğradığında yüksek voltaj darbesi sağlar. -Arc'ı korumak için bir sonraki yarım döngüye atıfta bulundu.

Ohmik bir iletkenden farklı olarak, akım arttıkça bir arkın direnci azalır. Bu, elektrikli ekipmanlarda kazara arkayı tehlikeli hale getirir, çünkü küçük bir ark bile ekipmana zarar verecek ve yeterli akım mevcutsa yangına başlayabilir. Aydınlatma veya kaynak gibi, arkın akım/voltaj özelliklerini stabilize etmek için devredeki belirli bileşenler gerektirir.

Kullanma

Elektrik iletimi ve dağıtım hatları tipik olarak onlar ve yüzlerce kilovol arasında voltajlar kullanır. Bu hatlar tepeden veya yeraltı olabilir. Uzun mesafelerde güç iletirken ohmik kayıpları azaltmak için güç dağılımı için yüksek voltaj kullanılır.

Sanayi

Yarı iletken üretiminde gofret yüzeylerinde ince metal filmleri püskürtmek için kullanılır. Elektrostatik akın için de kullanılır, nesneleri kenarlarda duran küçük liflerle kaplar.

Bilim

Kıvılcım boşlukları tarihsel olarak radyo iletiminin erken bir biçimi olarak kullanılmıştır. Beas Delline, Jüpiter'in atmosferindeki yıldırım deşarjlarının gezegenin güçlü radyo frekansı radyasyonunun kaynağı olduğu düşünülmektedir.Kimya ve parçacık fiziğindeki dönüm noktası deneylerinde ve keşiflerde yüksek voltajlar kullanılmıştır. Elektrikli ark, argonu atmosferden ayırmak ve bulmak için kullanılır. Moseley, bir anot olarak kullanıldığında yayıldığı spektrumdan seçilen metal elemanların atomik sayısını belirlemek için bir röntgen tüpü kullandı. Mikroskopta kullanılan elektron ışını üretmek için yüksek voltaj kullanılır. Hidrojen atomlarını hızlandırarak lityum oksitte lityum atomları helyuma.

Emniyet

Kuru, kesintisiz insan derisine 50 V'dan fazla voltaj uygulanırsa, göğüs bölgesinin hemen karşısında vücut dokusunda bir elektrik akımı indüklenir, bu da kalp fibrilasyonu ile sonuçlanır. Kuru cildin yalıtım özellikleri, canlı insan dokusunu 50 volt'a kadar hasardan koruyabilir. Cilde nüfuz eden bir elektrota voltaj uygulanır.Yeterli enerji sağlayan yüksek voltajlarla kazara temas ciddi yaralanma veya ölüme neden olabilir. Bu, bir kişinin vücudu bir elektrik akımı için bir yol sağladığında ortaya çıkar, doku hasarına ve kalp yetmezliğine yol açar. Diğer yaralanmalar kazara temastan kaynaklanan yanakları içerebilir. Bu yanıklar, kurbanın hava yolu etkilenirse özellikle tehlikeli olabilir. bir yükseklikten düştüklerinde veya önemli bir mesafe atıldıklarında fiziksel çabadan.Halı kaplı bir zeminde yürüdükten sonra bir kapı tokmağına dokunduğunuzda kuru bir iklimde bir kıvılcım gibi yüksek voltajlara düşük enerji maruziyetleri muhtemelen zararsızdır. Voltaj Kilovolt aralığında olabilir, ancak ortalama akım düşüktür.Yaralanmayı önlemek için standart önlemler, vücutta elektrik enerjisi akışını önleyen koşullarda, özellikle de kalp alanları arasında, kollar ve bacaklar arasındaki gibi çalışma arasında çalışmayı içerir. Cihaz ve gövde devreyi tamamlar.Bu kaçınmak için, işçiler lastik eldiven gibi yalıtımlı giysiler giymeli, yalıtımlı aletler kullanmalı ve bir seferde birden fazla el ile ekipmana dokunmaktan kaçınmalıdır. Bunun olmasını önlemek için, işçiler lastik mat gibi bir yalıtım yüzeyinde durmalıdır. Güvenlik ekipmanı, kullanıcıları hala korumasını sağlamak için düzenli olarak test edilir. Test şirketi, 300.000 volt'a kadar voltajlarda test edebilir ve eldiven testinden yüksek çalışma platformu (veya EWP) testine hizmet sunabilir.