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火花放电【火花放电】在普通气压及电源功率不太大的情况下,若在两个曲率不大的冷电极之间加上高电压,则电极间的气体将会被强电场击穿而产生自激导电,这种现象就是火花放电 。这种放电过程产生的碰撞电离是沿着狭窄而曲折的发光通道进行的,并伴随着火花和暴烈声 。
基本介绍中文名:火花放电
外文名:spark discharge
性质:一种气体放电形式
特点:因发电通道似火花而得名
学科:物理
套用:光谱分析、内燃机的点燃器等
火花放电简介
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当高压电源的功率不太大时,高电压电极间的气体被击穿,出现闪光和爆裂声的气体放电现象 。在通常气压下,当在曲率不太大的冷电极间加高电压时,若电源供给的功率不太大,就会出现火花放电,火花放电时,碰撞电离并不发生在电极间的整个区域内,只是沿着狭窄曲折的发光通道进行,并伴随爆裂声 。由于气体击穿后突然由绝缘体变为良导体,电流猛增,而电源功率不够,因此电压下降,放电暂时熄灭,待电压恢复再次放电 。所以火花放电具有间隙性 。雷电就是自然界中大规模的火花放电 。火花放电可用于金属加工,钻细孔 。火花间隙可用来保护电器设备,使之在受雷击时不会被破坏 。在电势差很高的正负带电区域之间所产生的气体放电现象 。用于胶接表面的处理,以提高胶接强度 。多用于难粘塑胶和金属等材料表面的处理 。在大气压或高气压下的一种气体放电形式,因发电通道似火花而得名 。火花放电原理在电势差很高 的正负带电区域间出现闪光并发出声响的瞬时 气体放电现象 。在放电的空间内,气体分子发 生电离,气体迅速而剧烈发热,发出闪光和声 响 。放电通道所穿过的路径及其发光和导电性 质,取决于正负两带电区域的形状和大小,它们 间的电势差以及气体的性质和压强 。由于火花 放电时两极间电压很高,但电源功率不大,一旦 发生放电,电流强度剧增,电压反而下降致使放 电暂时熄灭,待电压恢复后才会再行放电 。因 此火花放电是间歇性的 。雷电就是自然界中大 规模的火花放电现象 。在高电压装置中,接触 不良的各部分间可能会出现电火花 。这种现象 消耗能量、损坏装置并易引起危险 。影响因素由于在其他条件不变时,引起火花放电的击穿电压取决于电极形状及其间的距离,在高压工程中,常通过某种形状电极间发生火花放电时的距离(称为火花间隙)来测量未知的高电压值 。下表给出几种形状电极的火花间隙(毫米)与电压之间的关係 。电压/V两点状电极直径为5mm的两球形电极两平板电极200004000010000020000030000015.545.52004106005.813452625306.113.736.575.3114火花放电危害因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸 。漆黑的夜晚,人们脱尼龙、毛料衣服时,会发出火花和“叭叭”的响声,这对人体基本无害 。但在手术台上,电火花会引起麻醉剂的爆炸,伤害医生和病人;在煤矿,则会引起瓦斯爆炸,会导致工人死伤,矿井报废 。总之,静电危害起因于用电力和静电火花,静电危害中最严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸 。人们常说,防患于未然,防止产生静电的措施一般都是降低流速和流量,改造起电强烈的工艺环节,採用起电较少的设备材料等 。最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地,这样可以把电荷引入大地,避免静电积累 。细心的乘客大概会发现,在飞机的两侧翼尖及飞机的尾部都装有放电刷,飞机着陆时,为了防止乘客下飞机时遭到电击,飞机起落架上大都使用特製的接地轮胎或接地线,以泄放掉飞机在空中所产生的静电荷 。我们还经常看到油罐车的尾部拖一条铁链,这就是车的接地线 。适当增加工作环境的湿度,让电荷随时放出,也可以有效地消除静电 。潮湿的天气里不容易做好静电试验,就是这个道理 。科研人员研究的抗静电剂,则能很好地消除绝缘体内部的静电 。火花放电的利用主要套用: ①光谱分析 。②内燃机的点燃器 。③金属电火花加工:在电解质溶液中用火花放电腐蚀金属 工件,以形成同工具电极形状相对应的表面(这 种加工方法能在很硬的金属上穿孔、雕刻和制 成各种型面型腔) 。④高电压值测量:因引起火 花放电的最低电压(即击穿电压,参见“气体放 电”)与电极的形状和极间距离有关,在高电压 工程中常通过测定某种形状的电极之间发生火 花放电时的间距来测定未知的高电压值 。日光灯的启辉器也利用火花放电原理 。闭合日光灯的电键时,电压使启辉器的玻璃管中的氖气放电,放电生热使玻璃管中动片受热膨胀与静片接通 。在这一过程中发出闪光和咔嚓声 。待动片与静片断开时,高电压又使灯管中的水银蒸气放电,日光灯发光 。
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