Tirage d'art à décharge électrique à haute tension

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500,000 - 1,000,000 Volts

La résistance au claquage diélectrique de l'air sec, à la température et à la pression standard (STP), entre les électrodes sphériques est d'environ 33 kV / cm. Ce n'est qu'un guide approximatif, car la tension de claquage réelle dépend fortement de la forme et de la taille de l'électrode. Les champs électriques puissants (tensions élevées appliquées à des conducteurs petits ou pointus) produisent souvent des décharges corona de couleur violette dans l'air, ainsi que des étincelles visibles. Tensions inférieures à environ 500 - Les volts 700 ne peuvent pas produire d'étincelles ou de briller facilement visibles dans l'air à la pression atmosphérique. C'est la règle, ces tensions sont «basses». Cependant, dans des conditions de basse pression atmosphérique ou dans un environnement de gaz rare tel que l'argon ou le néon, des étincelles apparaissent à des tensions beaucoup plus basses. 500 to 700 n’est pas un minimum fixe pour la production de la décomposition d’étincelles, mais c’est une règle empirique. Pour l'air à STP, la tension minimale d'amorçage se situe autour de 327 volts, comme l'a noté Friedrich Paschen.

Bien que les tensions basses ne dépassent généralement pas l'écart existant avant l'application de la tension, l'interruption d'un flux de courant existant avec un intervalle produit souvent une étincelle ou un arc basse tension. À mesure que les contacts sont séparés, quelques petits points de contact deviennent les derniers à se séparer. Le courant se contracte dans ces petits points chauds, les incitant à devenir incandescents, de sorte qu'ils émettent des électrons (par émission thermoionique). Même une petite batterie 9 V peut provoquer une étincelle notable avec ce mécanisme dans une pièce sombre. L'air ionisé et la vapeur de métal (provenant des contacts) forment un plasma, qui ponte temporairement l'écart qui se creuse. Si l’alimentation et la charge permettent à suffisamment de courant de circuler, un arc autonome peut se former. Une fois formé, un arc peut être étendu sur une longueur significative avant de couper le circuit. Tenter d'ouvrir un circuit inductif forme souvent un arc, car l'inductance génère une impulsion haute tension chaque fois que le courant est interrompu. Les systèmes à courant alternatif rendent les arcs soutenus moins probables, car le courant revient à zéro deux fois par cycle. L'arc est éteint à chaque fois que le courant passe par un passage par zéro et doit se rallumer au cours du demi-cycle suivant pour maintenir l'arc.

Contrairement à un conducteur ohmique, la résistance de l’arc diminue à mesure que le courant augmente. Cela rend dangereux les arcs non intentionnels dans les équipements électriques car même les arcs les plus petits peuvent devenir suffisamment grands pour endommager les équipements et déclencher des incendies si un courant suffisant est disponible. Les arcs produits intentionnellement, tels que ceux utilisés pour l'éclairage ou le soudage, nécessitent un élément dans le circuit pour stabiliser les caractéristiques courant / tension de l'arc.

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