Подходят ли беспроводные браслеты для электронной промышленности?
Беспроводные браслеты теоретически используют коронный разряд для рассеивания статического электричества. Коронный разряд, также известный как наконечникевой разряд, представляет собой разряд статического электричества с кончика заряженного проводника (обычно требующего напряжения, превышающего 1500 В) в воздух. Однако необходимое напряжение для рассеивания статического электричества в беспроводных браслетах слишком велико, что делает их непригодными для электронной промышленности, поскольку немногие электронные компоненты могут выдерживать напряжение, превышающее 1500 В.
Коронный разряд
Коронный разряд — это локализованный самоподдерживающийся-разряд газообразной среды в неоднородном-электрическом поле. Это наиболее распространенная форма газового разряда. Вблизи заостренного электрода с большим радиусом кривизны локальная напряженность электрического поля превышает напряженность поля ионизации газа, вызывая ионизацию и возбуждение, в результате чего возникает коронный разряд. При возникновении коронного разряда вокруг электрода можно увидеть яркий свет, сопровождаемый шипящим звуком. Коронный разряд может быть относительно стабильной формой разряда или ранней стадией процесса пробоя неоднородного электрического поля промежутка.
Механизм формирования коронного разряда варьируется в зависимости от полярности острийного электрода, в первую очередь из-за различий в накоплении и распределении объемного заряда при коронном разряде. Под напряжением постоянного тока как отрицательные, так и положительные коронные разряды накапливают объемный заряд вблизи кончика электрода. При отрицательном коронном разряде после того, как электроны подвергаются столкновительной ионизации, они отталкиваются от кончика электрода, образуя отрицательные ионы, в то время как положительные ионы накапливаются вблизи поверхности электрода. По мере усиления электрического поля положительные ионы втягиваются в электрод, что приводит к возникновению импульсного коронного тока, а отрицательные ионы диффундируют в межтканевое пространство. Этот процесс повторяется, запуская новый цикл ионизации и движения заряженных частиц. Этот цикл продолжается, что приводит к возникновению многочисленных импульсных коронных токов. Это явление было открыто Г.В. Тритчером в 1938 году и известно как импульс Тритчера. Если напряжение продолжает увеличиваться, частота импульсов и амплитуда коронного тока увеличиваются, трансформируясь в отрицательный тлеющий разряд. Дальнейшее увеличение напряжения приводит к отрицательному стримерному разряду, также известному из-за его формы как перьевой разряд или кистевой разряд. Когда отрицательный стримерный разряд продолжает развиваться на противоположный электрод, это приводит к искровому разряду, вызывающему пробой всего зазора. Положительный коронный разряд также создает положительные ионы вблизи кончика электрода, но они постоянно отталкиваются в пространство зазора, а электроны притягиваются к электроду, аналогичным образом образуя повторяющийся импульсный коронный ток. По мере роста напряжения возникает стримерный разряд, который может привести к пробою промежутка.
Процесс разряда короны переменного тока промышленной частоты в основном такой же, как и процесс разряда положительной и отрицательной короны постоянного тока во время положительного и отрицательного полупериода-периодов. Коронный ток промышленной частоты находится в фазе с напряжением, отражая потери мощности коронного разряда. В инженерных приложениях соотношение между приложенным напряжением и величиной коронного заряда часто используется для представления характеристик короны, известных как вольт-кулоновская характеристика короны. В действительности состояние поверхности проводника, такое как повреждения, капли дождя и отложения, может легко вызвать коронный разряд.
Коронный разряд оказывает различное воздействие в области инженерных технологий. Коронный разряд на проводах линий электропередач высокого-и сверхвысокого-высокого-напряжения в энергосистемах может вызвать коронные потери мощности, радиопомехи, телевизионные помехи и шумовые помехи. При проектировании цепей следует выбирать достаточную площадь поперечного сечения-проводников или использовать разделенные проводники, чтобы уменьшить поверхностное электрическое поле проводников и избежать коронного разряда. Для электрооборудования высокого-напряжения коронный разряд постепенно повреждает изоляционные характеристики оборудования. При определенных условиях объемный заряд коронного разряда также может увеличить пробойную прочность зазора. При возникновении в линии грозового или коммутационного перенапряжения амплитуда перенапряжения может быть ослаблена из-за потерь на корону. Коронный разряд может быть использован для электростатического удаления пыли, очистки сточных вод, очистки воздуха и т. д. Коронный разряд острых предметов, таких как деревья, лежащие на земле под воздействием электрического поля Земли, является важным звеном электрического баланса атмосферы. Коронный разряд на каплях воды, разбрызганных на поверхности океана, может способствовать образованию органического вещества в океане, а также может быть одной из эффективных форм разряда для предварительного синтеза аминокислот в древней атмосфере Земли. Коронный разряд является технически значимой темой исследований для различных приложений.