尖端放电是在强静电场的作用下,尖端部分进行放电的状况。属于一种电晕放电。在强静电场的作用下,物件表层折射率大的地方(如锐利,细微物的顶部),等电位连接紧密,场强猛增,导致它周边的气体被水解而造成汽体放电,此状况称电晕放电。尖端放电为电晕放电的一种,特指尖端周边气体水解而造成汽体放电的状况。故要尖端放电,除开要有高的工作电压外,还要有适度的气体,才更容易发生。
在髙压输电线路中,尖端放电白白的耗费了电磁能,要尽量减少。髙压机器设备的电级制成光洁的球型,便是为了更好地避免尖端放电。尖端放电也是有常用的一面,防雷接地便是运用尖端放电原理来避免雷电对建筑的毁坏。
特性:
1.在导体的通电量以及周边环境同样状况下,导体尖端越尖,尖端效用越显著。这是由于尖端越尖,折射率越大,面电子密度越高,其周边磁场强度也就越强。
2.尖端放电的方式关键有电晕放电和火苗放电二种。在导体通电量较小而尖端又较尖时,尖端放电多见电晕放电型放电。在导体通电量比较大电位差较高时,尖端放电多见火苗型放电。
3.火苗型尖端放电随两方面间隔的减少而更加容易产生。这可由击穿电压随极间间距的减少而降低来表明。
4.尖端放电的产生还与周边环境状况相关。工作温度越越高越非常容易放电。由于气温越高,电子器件和正离子的走势越大,就更易于产生水解。此外,空气相对湿度越低越非常容易放电。
一般的电子器件点火设备,防雷接地,还有工业生产烟筒除灰的装备全是使用了尖端放电的原理。
强电场作用下,物体尖锐部分发生的一种放电现象。属于一种电晕放电。导体尖端的电荷特别密集,尖端附近的电场特别强,就会发生尖端放电 他的原理是物体尖锐处曲率大,电力线密集,因而电势梯度大,致使其附近部分气体被击穿而发生放电。如果物体尖端在暗处或放电特别强烈,这时往往可以看到它周围有浅蓝色的光晕 . 通常情况下,空气是不导电的,但是如果电场特别强,空气分子中的正负电荷受到方向相反的强电场力,有可能被“撕”开,这个现象叫做空气的电离。由于电离后的空气中有了可以自由移动的电荷,空气就可以导电了,空气电离后产生的负电荷就是负离子,失去原子的电荷带正电,叫做正离子。(对孤立导体)导体表面有电荷堆积时,电荷密度与导体表面的形状有关。在凹的部位电荷密度接近零,在平缓的部位小,在尖的部位最大。当电荷密度达到一定的量值后,电荷产生的电场会很大,以至于把空气击穿(电离),空气中的与导体带电相反的离子会与导体的电荷中和,出现放电火花,并能听到放电声。如高压线有轮廓的地方,就会出现尖端放电。由于接到电源上,它一边放电,一边不停的提供放电需要的电荷,这种放电会持续下去。如上所说,避雷针就是一个很好的例子。
尖端放电原理:带有尖端的系统可以在较低的电势差下产生更高的电场,实现击穿,从而释放掉云层中累积的电荷。相对的情况下,则需要更高的电势差才能做到,那么这一次击穿流过的电量就是会要人命的。实际上,自调Q式的脉冲激光器也是同样的原理,越大的阈值能保证越高的脉冲强度。
尖端放电的应用
一般的电子打火装置,避雷针,还有工业烟囱除尘的装置都是运用了尖端放电的原理。高大建筑物上都会安装避雷针,当带电云层靠近建筑物时,建筑物会感应上与云层相反的电荷,这些电荷会聚集到避雷针的尖端,达到一定的值后便开始放电,这样不停的将建筑物上的电荷中和掉,永远达不到会使建筑物遭到损坏的强烈放电所需要的电荷。
雷电的实质是2个带电体间的强烈的放电,在放电的过程中有巨大的能量放出。建筑物的另外一端与大地相连,与云层相同的电荷就流入大地。显然,要使避雷针起作用,必须保证尖端的尖锐和接地通路的良好,一个接地通路损坏的避雷针将使建筑物遭受更大的损失。
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