الشرر في الهواء ويستخدم

تبلغ قوة الانهيار العازلة للهواء الجاف بين الأقطاب الكروية حوالي 33 كيلو فولت/سم في درجة الحرارة القياسية والضغط (STP). هذا مجرد دليل خشن ، مثل الانهيار الفعلي الجهد االكهربى يعتمد إلى حد كبير على شكل وحجم الأقطاب الكهربائية. غالبًا ما تنتج الحقول الكهربائية القوية (التي يتم إنشاؤها بواسطة الفولتية العالية المطبقة على الموصلات الصغيرة أو المدببة) تفريغًا أرجوانيًا في الهواء ، إلى جانب الشرر المرئي. لا يمكن أن تنتج الجهدات التي تقل عن حوالي 500 إلى 700 فولت شرارة أو توهجًا مرئيًا بشكل ملحوظ ، لذلك هذه الفولتية "منخفضة " من خلال هذه القاعدة. ومع ذلك ، في ظل ظروف انخفاض ضغط الهواء ، كما هو الحال في الطائرات عالية الارتفاع ، أو في بيئة من الغازات الخاملة مثل الأرجون أو النيون ، يمكن أن تحدث الشرر في أقل بكثير الفولتية من 500 إلى 700 فولت ليست الحد الأدنى الثابت لانهيار الشرارة ، ولكنها قاعدة من الإبهام. للهواء في STP ، يبلغ الحد الأدنى لجهد سباركوفر حوالي 327 فولت ، كما هو موضح من قبل فريدريش باشن. القفز عبر فجوة موجودة قبل تطبيق الجهد ، مما يؤدي إلى تقاطع تيار موجود مع وجود فجوة غالبًا ما يخلق شرارة منخفضة الجهد أو ARC E Placts الصغيرة الساخنة ، مما تسبب في أن تصبح متوهجة ، والتي تنبعث منها الإلكترونات (عن طريق الانبعاثات الحرارية). في غرفة مظلمة ، حتى بطارية صغيرة 9 فولت يمكن أن تنتج شرارة ملحوظة من خلال هذه الآلية. تشكيل بلازما تسد مؤقتًا للفجوة المتوسعة. إذا سمح المصدر والحمل بالتيار الكافي للتدفق ، فقد يتشكل القوس المكتوبة ذاتيًا. غالبًا ما تؤدي الدائرة إلى الانحناء لأن المحث يوفر نبضة جهد عالية كلما تم مقاطعة التيار -تم تحديده للنصف التالي للحفاظ على القوس.

على عكس الموصل الأومي ، تنخفض مقاومة القوس مع زيادة التيار. وهذا يجعل الانحناء العرضي في المعدات الكهربائية خطيرًا لأنه حتى القوس الصغير يمكن أن يصبح كبيرًا بما يكفي لإلحاق الضرر وبدء حريق في حالة توفر تيار كافي. مثل الإضاءة أو اللحام ، تتطلب مكونات معينة في الدائرة لتثبيت خصائص التيار/الجهد للقوس.

الاستخدامات

تستخدم خطوط انتقال الكهرباء وتوزيع الكهرباء عادة الفولتية بين عشرات ومئات الكيلوفات. قد تكون هذه الخطوط في سماءها أو تحت الأرض. يتم استخدام الجهد العالي لتوزيع الطاقة لتقليل الخسائر الأومية عند نقل الطاقة على مسافات طويلة.

صناعة

يتم استخدامه في إنتاج أشباه الموصلات لتدفق الأفلام المعدنية الرفيعة على أسطح الرقاقة. يستخدم أيضًا للتدفق الإلكتروستاتيكي ، ويغطي كائنات بألياف صغيرة تقف عند الحواف.

علوم

تم استخدام فجوات الشرارة تاريخياً كشكل مبكر من انتقال الراديو. على غرار ، يُعتقد أن تصريف البرق في جو كوكب المشتري هو مصدر إشعاع التردد الراديوي القوي للكوكب.تم استخدام الفولتية العالية في التجارب والاكتشافات التاريخية في الكيمياء والفيزياء الجسيمات. يتم استخدام القوس الكهربائي لفصل العنصر عن العنصر من الغلاف الجوي. استخدم Moseley أنبوبًا للأشعة السينية لتحديد العدد الذري للعناصر المعدنية المحددة من الطيف الذي ينبعث منه عند استخدامه كجهد عالي يتم استخدامه لتحويل شعاع الإلكترون المستخدم في المجهر. ذرات الليثيوم في أكسيد الليثيوم في الهيليوم عن طريق تسريع ذرات الهيدروجين.

أمان

إذا تم تطبيق الفولتية التي تتجاوز 50 فولت على الجلد البشري الجاف وغير المنقطعة ، يتم إحداث تيار كهربائي في أنسجة الجسم عبر منطقة الصدر مباشرة ، مما يؤدي جفاف الجلد البشري. يمكن أن تكون الخواص العازلة للجلد الجاف حماية الأنسجة البشرية الحية من تلف يصل إلى 50 فولت أو نحو ذلك. يتم تطبيق الجهد على قطب كهربائي يخترق الجلد.يمكن أن يؤدي الاتصال العرضي مع أي جهد عالي توفير طاقة كافية إلى إصابة أو وفاة خطيرة. يحدث هذا عندما يوفر جسم الشخص طريقًا لتيار كهربائي ، مما يؤدي إلى تلف الأنسجة وفشل القلب. من الجهد البدني عندما يسقطون من ارتفاع أو يتم إلقاؤه مسافة كبيرة.من المحتمل أن تكون تعرضات الطاقة المنخفضة للفولتية العالية غير ضارة ، مثل شرارة في مناخ جاف عندما تلمس مقبض الباب بعد المشي عبر الأرضية المغطاة بالسجاد. يمكن أن يكون الجهد في نطاق كيلوفولت ، لكن متوسط ​​التيار منخفض.تشمل الاحتياطات القياسية لتجنب الإصابة العمل في الظروف التي تتجنب تدفق الطاقة الكهربائية عبر الجسم ، وخاصة من خلال مناطق القلب ، مثل بين الذراعين أو الساقين. الجهاز ، ويكمل الجسم الدائرة. لتجنب ذلك ، يجب على العمال ارتداء ملابس معزولة مثل القفازات المطاطية ، واستخدام الأدوات المعزولة ، وتجنب لمس المعدات بأكثر من يد في وقت واحد. يمكن أن تتدفق الكهرباء أيضًا بين الجهاز والأرض لمنع حدوث ذلك ، يجب على العمال الوقوف على سطح عازلة ، مثل حصيرة مطاطية. يتم اختبار معدات الأمن بانتظام لضمان أنه لا يزال يحمي المستخدمين. تختلف لوائح الاختبار حسب البلد. يمكن لشركة الاختبار اختبارها في الفولتية التي تصل إلى 300000 فولت وتقدم خدمات من اختبار القفازات إلى اختبار منصة العمل المرتفعة (أو EWP).