Коронный разряд и электрический ветер. Зоны электронной и ионной проводимости, страница 2

Если это так, то оказывается, что свечение вовсе не обозначает область, где идет размножение электронов. Свечение соответствует области, где электроны существуют. Вне нее заряд переносится отрицательными ионами.

Сделанные выше оценки позволяют предположить, что переход разряда из одной фазы в другую (рисунок 7) связан с расширением зоны электронной проводимости. С этим предположением соотносится и сильный рост токов – из-за роста эффективной подвижности носителей заряда. В случае если зона электронной проводимости достигает анода, объемный заряд между электродами будет мал по сравнению со случаем ионной проводимости. В таком случае, вполне возможно, что и влияния заряда на поле у катода не будет.

Само наличие свечение в широкой области говорит о наличии электронов в широкой области пространства (рисунок 8). Ведь только электроны способны аккумулировать достаточную энергию для возбуждения, испытывая упругие столкновения с молекулами.

Рисунок 8. Свечение коронного разряда во всей области между электродами.
Давление 0,1 атмосферы.

Эксперименты по изучению электрического ветера в газах.

Литература об электрическом ветре имеет давнюю историю, характеризующуюся взлетами и спадами. Напри­мер, в конце 19 в. «электрическое истечение» в газах привлекло внимание многих исследователей в связи с вопросом о носителях электрических зарядов: как было известно, газы — непроводники, значит, в них нет носи­телей зарядов, а истечение электричества с игольчатых электродов осуществляется через газ — что же переносит заряды в  этом случае?

Леман в 1897 г. описал форму струек тока конвекции, наблюдаемых при стратифицированном газовом разряде в разрядной трубке [5.3]).

Большой интерес вызвала опубликованная тогда же статья Аррениуса [5.4]. Этот ученый подверг эксперимен­тальному исследованию механическую реакцию стекаю­щего с игольчатого электрода ветра.

 ( В работах Гюнтершульце и др. [5.9], [5.10] и Тейхмана [5.11], исследовано самопроизвольное движение (враще­ние) тонкого длинного провода, подвешенного за концы в воздухе. Вращение возникает при коронировании про­вода вследствие его электризации относительно другого электрода —«противоэлектрода», форма которого не играет существенной роли. Направле­ние вращения зависит от случайных причин. Скорость вращения возрастает с увеличением приложенного напря­жения.

Явление было первоначально замечено на проводе, накаленном вспомогательным током, для возникновения вращения требовалось сравнительно низкое напряжение. На этом основании предложено следующее объяснение. Передняя сторона сечения провода сильнее охлаждается набегающим потоком воздуха и не испускает зарядов, тогда как кормовая, более горячая, сторона испускает много зарядов, скопляющихся в воздухе и отталкиваю­щих провод вперед от себя. Однако когда более высокое напряжение позволило осуществить явление при комнатной температуре провода и указанное объяснение потерялo силу, то нового объяснения дано не было.

Оценивая другие, подчас очень интересные опубликованные работы по коронному разряду, можно установить, что в них явление короны обсуждается с позиций электро­ники, но не гидродинамики. Правда, некоторые авторы, видимо, тяготясь односторонностью подхода к сложному явлению и в то же время уклоняясь от разбора гидродина­мической стороны проблемы, исследуют импульсную корону, возникающую при чрезвычайно кратковременных импульсах напряжения, когда все сопутствующие явления развиваются столь быстро, что инерция газа «не может быть преодолена» и гидродинамическая сторона явления «не успевает» проявиться, так что остается и изучается только «электронная» его сторона. Это, конечно, верно, но это уже и не «корона».

Исключение из этого правила составляют немного работ. Работа Холца [5.16] посвящена описанию тех изменений, которые претерпевает разряд при «одевании» электродов матерчатыми чехлами или чехлами из иных изоляционных материалов. Теперь попятно, что главное действие таких чехлов заключалось в угнетении или подавлении гидродинамических движений воздуха около электродов.