Descarga de impulso

Descarga de impulso - una descarga eléctrica en dieléctricos o gases , causada por un poderoso pulso de voltaje, cuya duración es comparable o menor que el tiempo característico para el establecimiento de un régimen de combustión estacionario.

Física de descargas

La corriente de una descarga pulsada se suele dividir en dos fases: pre-ruptura, determinada por el denominado tiempo de retardo, y ruptura. Cuando se aplica un voltaje de ruptura a los electrodos , pasa algún tiempo antes de que este voltaje comience a caer debido al desarrollo de la descarga y un aumento en la conductividad del espacio de descarga al valor de la conductividad del ambiente externo. Este tiempo se denomina tiempo de retardo. En gases, el tiempo de retardo se divide convencionalmente en un tiempo estadístico, determinado por el tiempo promedio requerido para la aparición en el espacio de descarga (generalmente cerca del cátodo ) de al menos un electrón , iniciando una avalancha de electrones , y el tiempo de formación de ruptura.

Si la formación de electrones semilla se inicia desde el exterior, el tiempo estadístico puede ser insignificante en comparación con el tiempo de formación; en este caso, el tiempo de retardo está determinado por la naturaleza de los procesos de ionización en el gas y depende del exceso de voltaje . aplicada a los electrodos sobre la tensión de ruptura, que se caracteriza por el siguiente valor:

\beta ={\frac {UU^{*}}{U^{*}}}

donde es el voltaje aplicado, es el voltaje de ruptura. $tu$ $U^{*}$

Si no hay iniciación de descarga externa, entonces el tiempo de formación puede ser insignificante en comparación con el tiempo estadístico. En este caso, el tiempo de retardo está determinado exclusivamente por este último y puede variar mucho de un pulso a otro. Esto hace posible medir las propiedades estadísticas de la aparición de un electrón semilla. La probabilidad de su ocurrencia suele obedecer a una ley exponencial:

N(t)=N_{0}\exp \left(-{\frac {t}{t_{s))}\right)

donde es el número total de averías, es el número de averías que requirieron tiempo o más para encenderse, y es el tiempo estadístico. $N_{0}$ $Nuevo Testamento)$ $t$ $t_{s}$

En general, el mecanismo de formación y el proceso de combustión de una descarga pulsada en gases está determinado en gran medida por cómo se desarrollan las avalanchas de electrones primarios.

Entonces, si el voltaje aplicado excede ligeramente el voltaje de ruptura y la descarga es iniciada por un solo electrón que aparece cerca del cátodo, entonces la carga espacial no distorsiona el campo externo y la descarga se desarrolla debido a las avalanchas de electrones secundarios que ocurren cuando los electrones son emitidos por el cátodo cuando es bombardeado por los iones y fotones resultantes . Tal mecanismo se llama Townsend y conduce al desarrollo de una descarga luminiscente (en gases de baja presión) o una descarga luminiscente, que se convierte en una descarga de chispa en gases de presión más alta.

A voltajes elevados ( ), la descarga se desarrolla ya desde la primera avalancha de electrones. En este caso, el campo creado por la carga espacial se vuelve significativo y los filamentos de plasma débilmente conductores, las llamadas serpentinas, se desarrollan rápidamente en la dirección del cátodo al ánodo. En la etapa de formación, las serpentinas se fusionan para formar un canal de chispa. ${\ estilo de visualización \ beta > 0,2}$

Si la descarga es iniciada por un gran número de electrones distribuidos uniformemente, entonces es posible la existencia de un régimen en el que las avalanchas de electrones se superponen entre sí y se forma una carga de volumen incandescente, que se convierte en una carga de chispa después de un tiempo del orden de C. $10^{-6}$

Aplicación

La descarga por chispa se utiliza en una serie de aplicaciones técnicas, en particular, para crear fuentes de luz especiales, en electrónica de descarga de gas, ingeniería eléctrica , etc.

Literatura

G. A. Mes . Enciclopedia física : [en 5 volúmenes] / Cap. edición A. M. Projorov . - M .: Enciclopedia soviética , 1990. - T. 2: Factor de calidad - Magneto-óptica. - S. 134-135. - 704 pág. — 100.000 copias. — ISBN 5-85270-061-4 .

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