Искриште

Искриштето се состои од распоред на две спроводливи електроди одделени со искриштето кое е обично исполнето со гас како што е воздухот, дизајнирано да овозможи електрична искра да помине меѓу спроводниците. Кога потенцијалната разлкика меѓу спроводниците ќе го надмине разбиениот напон на гасот, во искриштето се формира електрична искра, која го јонизирагасот и драстично го намалува својот електричен отпор. Електричната струја потоа тече сè додека не се прекине патот на јонизираниот гас или струјата се намали под минималната вредност позната како "држечка струја". Ова обично се случува кога напонот се намалува, но во некои случаи загреаниот гас расте, се шири и потоа ја крши нишката на јонизираниот гас. Обично дејството на јонизираниот гас е насилно и попречувачко, што често доведува до испуштање на звук (почнувајќи од штракнување на свеќица до гром за електрично празнење), светлина и топлина.

Искриштата се користеле порано за раната електрична опрема, како што се радио-предавателите на искра, електростатичките машини, и рендгенските машини. Нивната најраспростанета употреба денес е како свеќици кои го запалуваат горивото кај моторите со внатрешно согорување, но исто така се користат и во громобрани и други уреди за заштита од електрична опрема со високонапонски транзиенти.

Видливост на искра

Светлината, која ја емитира искрата, не доаѓа од струјата на самите електрони, туку од материјалната средина која зрачи флуоресцентно како реакција на судририте на електроните. Кога електроните се судираат со молекуи на воздух во јазот, тие ги возбудуваат своите орбитални електрони и тие одат до повисоки нивоа на енергија. Кога овие возбудени електрони ќе се вратат на нивните првични енергетски нивоа, тие ќе испуштат енергија во вид на светлина. Невозможно е да се формира видлива искра во вакуум. Без интервенција, способвна за електромагнетни транзиции, искрата ќе биде невидлива (види вакуумски лак).

Апликации

Искриштата се од суштинско значење за функционирањето на голем број електронски уреди.

Уреди за палење

Свеќица.Искриштето е на дното.

Свеќицата користи искриште за да иницира согорување. Топлината на јонизациската патека, но, што е уште поважно и УВ зрачењето и електроните без топлина (и двете предизвикуваат формирање на реактивни слободни радикали) ја запалуваат мешавината од гориво и воздух во внатрешноста на моторот со внатрешно согорување,или во горилник во печка, шпорет или печка. Колку повеќе УВ зрачење се произведува и успешно се шири во комората за согорување, толку повеќе се продолжува процесот на согорување.

Заштитни уреди

Префрлете ги контактите на мултиметар кој дејствува како искра на ПХБ.

Искриштата често се користат за да се спечи наливот на напон да ја оштети опремата. Искриштата се користат и во високонапонските прекинувачи, големите трансформатори на моќност, во електричните централи и електричните трафостаници. Ваквите пррекинувачи се конструирани со големо сечило, кое се управува со далечинско, со шарка како еден контакт и две листни пружини, кои го држат другиот крај, како втор контакт. Ако сечилото е отворено, искрата може да ја задржи врската помеѓу сечилото и пружината. (Искрата го јонизира воздухот, кој станува проводлив, овозможувајќи да се формира лак, кој ја одржува јонизацијата, а со тоа и спроводливоста.) Еве Јакобска скала на врвот на прекинувачот ќе го извлече лакот и ќе го изгасне. Може да се најдат и мали Јакобски скали, монтирани на керамички изолатори со вискокнапонски пилони. Ова понекогаш се нарекува дупка во рог. Ако некоја искра некогаш успее да скокне преку изолаторот и да доведе до појава на лак, таа ќе се изгасне.

Помалите искришта често се користат за заштита на чувствителна електрична или електтронска опрема од високонапонски бранови. Во софистицираните верзии на овие уреди (наречени одвојувачи на гасни цевки), мало искриште се расипува за време на абнормалниот напонски бран, безбедно придвижувајќи го бранот на земја и со тоа ја заштитува опремата. Овие уреди најчесто се користат за телефонски линии, додека влегуваат во зградите; искриштата помагаат да се заштитат зградите и внатрешните телефонски кола од ефектите од удар на гром. Помалку софистицираните (и многу поевтини) искиршта се направени со користење на изменети керамички кондензатори; во овие уреди, искриштето е всушност воздушна дупка рассечена помеѓу две жици кои го поврзуваат кондензаторот со колото. Бранот на напонот предизвикува појава на искра, која скока од оловна на оловна жица, низ јазот оставен како резултат од процесот на сечење. Овие евтини уреди често се користат за да се спречи оштетувањето на лаковите помеѓу елементите на електронскиот(те) пиштол(и) во катодна цевка (CRT).

Мали искришта многу често се користат во телефонските централи,бидејќи долгите телефонски кабли се многу осетливи на индуцирани удари од молња. Поголемите искришта се користат за заштита на далноводите.

Искриштата вообичаено се применуваат на печатените плочки во производите на електричната енергија за електроника, користејќи две блиски изложени траги на ПХБ. Ова е делотворен метод, за беспари, со кој се додава сурова заштита на електронските производи од проптоварување.^[1]

Трансилс и Трислс се цврсти државни алтернативи кои може да предизвикаат појава на искриште за апликации со помала моќност. Неонските светилки исто така се користат за оваа намена.

фотографија со голема брзина

фотографија од пукањето на Смит и Весон со блиц за воздушна дупка . Фотографијата е снимена во затемнета просторија со отворена бленда на фотоапаратот, а блицот беше активиран од звукот на ударот со помош на микрофон..

Активираното искриште во блиц во воздухот се користи за да произведат фотографски светлосни удари во доменот на суб-микросекунда.

Радио-предаватели

цевка за искриште

Искрата зрачи енергија низ електромагнетниот спектар. Денес, ова обично се смета за нелегална радиофрекфенциска интервенција и е потисната, но во почетоците на радио комуникациите (1880–1920), ова било средство со кое се пренедувале радио сигнали во немодулираниот предавател на искра. Многу радио искришта вклучуваат уреди за ладење како што се вртечкиот јаз и топлинското топење, бидејќи искриштето станува прилично жешко при континуирана употреба со голема моќ.

Сферичен јаз за мерење на напон

Калибрираната сферична искра ќе се распадне со високоповтрорувачки напон, кога ќе се поправи за притисокот, влажноста и температурата на воздухот. Јазот помеѓу две сфери може да обезбеди мерења на напон без електронски или напонски раздвојувачи, со точност од околу 3%. Искриштето може да се искористи за мерење на висок напон АЦ, ДЦ, или импулси, но за многу кратки импулси, на еден од теминалите може да се постави извор на ултравиолетово светло или радиоактивен извор за да се обезбеди извор на електрони.^[2]

Уреди за префрлање на моќност

Посебна намена, високоенергетски тригерирани искришта може да се користат за брзо префрлање на високи напони и многу високи струи за одредени импулсни напојувања, како што се импулсните ласери, железничките пруги, соединувањето, ултрасилното пулсно магнетно поле како и при активирањето на јадрените бомби. Комерцијално достапните уреди може да се поделат во две класи: позитивни притисоци и активирани вакуумски празнини. Позитивните јазови предизвикани под дејство на притисокот имаат ограничен работен опсег на напон (на пример,од 1/3 до 2/3 од разбиениот напон). Активираните вакуумски празнини нудат широк опсег на работен напон (може да се постигнат од 400 V до 90 kV). И двете класи може да префрлат повисоки нивоа на енергија од било кој тиристор, тиратрон, критрон, или спитрон. Активираните празнини се популарни за апликации со еднократно и мало повторување. Еден таков прекинувач е познат како тригатрон.игнитерот и крос-тетронот може да се сметаат за предизвикувачки празнини. Вториот е единствен по тоа што може да се врати назад од контролната електрода по започнувањето на спроведувањето. Ксенонската флеш цевка е уште една често активирана празнина. Различни шеми, исто така биле осмислени за да можат да предизвикаат отворени празнини на команда. Збир на искришта е клучниот елемент на Маркс генераторот, кој се користи за генерирање на импулси од висок напон; искриштата овозможуваат да ланецот на кондензатори полека се наполни во паралела и потоа брзо истите да се испуштат во серија.

Визуелна забава

Временска изложеност на Јакобската слкала

Јакобската скала на работа

Јакобската скала (поформално, високонапонски патувачки лак) е уред за производство на континуиран воз со големи искри, кои се креваат нагоре. Искриштето се формира од две жици, скоро вертикални, кои постепено се оддалечуваат една од друга кон врвот во тесна V форма. Уште се нарекува и "скала на небото", како што е опишана во Библијата.

Кога ќе се додаде висок напон на јазот, искрата се формира на дното на жиците каде што тие се најблиски, брзо претворајќи се во електричен лак. Воздухот се разбива наоколу 30 kV/cm,^[3] во зависност од влажноста, температурата и сл. Одвоен од анодните и катодните падови на напонот, лакот се однесува скоро како кратко струјно коло, прикажувајќи колку струја може да испорача електричното напојување, а тешката оптовареност драматично го намалува напонот на јазот.

Вжештениот јонизиран воздух се издига, носејќи ја патеката на струјата со него. Бидејќи трагата на јонизацијата станува подолга, таа станува сè повеќе и повеќе нестабилна, со што конечно се распаѓа. Потоа напонот низ електродите се издига и искрата повторно се формира на дното на уредот.

Овој циклус доведува до егзотични изгледи на електрични бели, жолти, сини или виолетови лакови, кои често се гледаат во филмовите за луди научници. Уредот бил главен елемент во училиштата и научните саеми од 1950-тите и 1960-тите, обично изграден од модел Т на искрина навртка или било кој друг извор на висок напон со опсег од 10,000–30,000-волти, како што се неонскиот трансформатор (5–15 kV) или цевка за телевизиска слика(flyback трансформатор) (10–28 kV) и две закачалки или прачки, вградени во V форма. За поголеми скали,вообичаено се користат трансформатори на микробранови печки поврзани во серија, множители на напонот^[4]^[5] и трансформатори на полиња (акроними), кои работат во обратна насока (чекор напред).

Патувачките уреди се опасни. Искрите може да изгорат низ тенка хартија и пластика и да предизвикаат пожар, а контактот со изложените високонапонски спроводници може да биде смртоносен.^{[се бара извор]}

Jacob's ladder на Ризницата ^?

Опасности по здравје

Искриштата можат да бидат смртоносни: тинејџер почина додека се обидуваше да изгради свој генератор на искра.^[6]

Изложеноста на уред за производство на лак може да претставува опасност по здравје. Во затворен простор, како што е училница, дом, континуираното формирање на лак на отворена Јакобска скала ќе јонизира кислород и азот, кои потоа ќе се реформираат во реактивни молекули како озон и азотен оксид. Овие слободни радикали можат да бидат штетни за мукозните мембрани на луѓето во близина на искрата. Растенијата исто така се подложни на труење со озон.

Овие опасности не се присутни кога лакот се формира на отворено, бидејќи заграните јонизирани гасови ќе се кренат во воздухот и ќе исчезнат во атмосферата. Искриштата кои наизменично предизвикуваат само кратки прснувања на искри исто така се минимнално опасни, бидејќи волуменот на генерирани јони е многу мал.

Лаковите исто така може да произведат широк спектар на бранови должини кои ја опфаќаат видливата светлина и невидливиот, ултравиолетов и инфрацрвен спектар. Многу интензивни лакови генерирани со средства како што е лачното заварување може да произведат значителни количини на ултравиолетов спектар, што е штетно за ретината на набљудувачот. Овие лакови треба да се набљудуваат само преку специјални темни филтри кои го намалуваат интензитетот на лакот и ги штитат очите на набљудувачот од ултравиолетовите зраци.

Поврзано

Наводи

↑ „EEVblog #678 - What is a PCB Spark Gap?“. YouTube. 2014-10-30.
↑ Ryan, Hugh M. (ed) High Voltage Engineering and Testing (2nd Edition), Institution of Engineering and Technology 2001, ISBN 978-0-85296-775-1 pages
↑ J. J. Lowke (1992). „Theory of electrical breakdown in air“ (PDF). Journal of Physics D: Applied Physics. 25 (2): 202–210. Bibcode:1992JPhD...25..202L. doi:10.1088/0022-3727/25/2/012.
↑ „архивски примерок“. Архивирано од изворникот на 2015-05-18. Посетено на 2017-12-23.
↑ „20kV DC power supply (Homemade/DIY) using flyback with built in diodes“.
↑ „архивски примерок“. Архивирано од изворникот на 2016-05-25. Посетено на 2017-12-23.

Надворешни врски

Jacob's Ladder videos: Transformer in Nevada In someone's home

[1] „EEVblog #678 - What is a PCB Spark Gap?“. YouTube. 2014-10-30.

[2] Ryan, Hugh M. (ed) High Voltage Engineering and Testing (2nd Edition), Institution of Engineering and Technology 2001, ISBN 978-0-85296-775-1 pages

[air_breakdown-3] J. J. Lowke (1992). „Theory of electrical breakdown in air“ (PDF). Journal of Physics D: Applied Physics. 25 (2): 202–210. Bibcode:1992JPhD...25..202L. doi:10.1088/0022-3727/25/2/012.

[4] „архивски примерок“. Архивирано од изворникот на 2015-05-18. Посетено на 2017-12-23.

[5] „20kV DC power supply (Homemade/DIY) using flyback with built in diodes“.

[6] „архивски примерок“. Архивирано од изворникот на 2016-05-25. Посетено на 2017-12-23.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]