Коронний розряд

Коронний розряд спостерігається при порівняно високих тисках газу (атмосфер­ний тиск), що перебуває в досить неоднорідному електричному полі. Таке поле можна створити між двома електродами, поверхня одного з яких має значну кривизну (дріт, вістря). Наявність другого електрода не обов'язкова, оскільки його роль можуть вико­нувати заземлені тіла. Коли напруженість електричного поля біля електрода з більшою кривизною досягне 3∙10⁶ В/м, навколо нього виникає світіння. Воно має вигляд обо­лонки, або корони, що оточує цей електрод. Корону, яка виникає навколо негативного електрода, називають негативною, а навколо позитивного електрода — позитивною. Механізм виникнення розряду в обох випадках різний.

Якщо корона є негативною, то позитивні Іони, які утворюються електронними ла­винами, прискорюються неоднорідним електричним полем біля катода і зумовлюють вторинну електронну емісію. Ці електрони породжують нові електронні лавини. Оскільки з віддаленням від дроту напруженість поля зменшується, то на деякій відста­ні від неї електронні лавини обриваються. Відстань, на яку поширюються електронні лавини, є товщиною корони. Вона завжди менша від відстані між електродами. При коронному розряді електронні лавини не пронизують цілком шар газу, тобто має міс­це неповний пробій газового проміжку. Електрони, які потрапляють у темну зону ко­ронного розряду, приєднуються до нейтральних атомів газу, внаслідок чого виника­ють негативні іони. У разі чистих електропозитивних газів негативні Іони не утворю­ються, тому носіями заряду в цій зоні будуть електрони. Дослідно встановлено, що до­давання незначної кількості електронегативного газу до електропозитивного значно зменшує силу розрядного струму за однакових умов. У темній зоні розряд має несамо­стійний характер.

Якщо корона є позитивною, то електронні лавини виникають не внаслідок вто­ринної електронної емісії, а через об'ємну фотоіонізацію випромінюванням коронно­го шару біля анода. Позитивні іони в темній зоні корони рухаються до катода. Для ви­никнення коронного розряду в повітрі необхідно, щоб напруженість електричного по­ля на поверхні електрода була не меншою від початкової напруженості Е поля корони, яка визначається емпірично формулою Піка

кВ/см,

де δ — густина газу, віднесена до його густини при атмосферному тиску і температурі 25 °С; r₀— радіус дроту циліндричної форми, на якому виникає корона.

Поряд із стаціонарним проходженням струму в коронному розряді можливі також переривисті явища. У негативній короні ці явища залежать від природи газу, його вологості, наявності в ньому пилу, від стану поверхонь електродів. При цьому в розря­ді спостерігаються регулярні Імпульси струму. Вони являють собою ряд лавин, що су­проводжуються фотоіонізацією в оточуючому об'ємі газу. В позитивній короні пере­ривисті явища зумовлені наявністю імпульсів двох видів: лавинних і стримерних. Наявність переривистих явищ у коронному розряді є причиною виникнення значних радіоперешкод,

Із збільшенням напруги між електродами так звана темна зона коронного розряду зникає та виникає іскровий розряд. Коронний розряд займає проміжне положення між тліючим і іскровим розрядами.

Коронний розряд слід враховувати у техніці високих напруг, оскільки при цьому відбуваються втрати електричної енергії. Для запобігання виникненню корони на ви­соковольтних лініях проводи не повинні мати дефектів у вигляді гострих виступів.

Коронний розряд використовують в електричних фільтрах, призначених для очи­щення промислових газів від твердих і рідких домішок (дим при виробництві сірчаної кислоти, загазованість цехів ливарного виробництва чорної та кольорової металургії тощо