Discharge, Gas Discharge   방전, 기체 방전

(2018-10-11)

불꽃 방전, 글로우 방전, 아크 방전, 코로나 방전

1. 방전 (放電, Discharge)

  ㅇ 일반적으로, 대전체전하를 잃어버리는 것
     - 때론,     전지가 외부에 전기에너지를 공급하는 것도 방전이라고 함

  ㅇ 방전 응용
     - 방전 회피 : 고 전압에서 절연물의 절연 파괴 방지 등
     - 방전 이용 : 작은 에너지 하에서도 효율적인 방전 플라즈마의 생성 등


2. 기체 방전 (Gas Discharge)절연 파괴 현상 (Electrical Breakdown)
     - 비교적 낮은 압력기체에서의 급격한 전류 전도 현상
        . 공기중 또는 기체가 봉입된 방전관에 높은 전압을 가할 때,
          순간 도전(도통)이 일어나며 절연 파괴되는 현상
           .. 例) 번개(전기 방전의 일종으로 내부 온도가 수만도에 이름) 등
        . 한편, 공기 중 절연파괴 : 33 kV/㎝ (1㎝ 사이에 33 kV 이상의 고 전압이 걸릴 때)

  ㅇ 또한, 전자의 증식 과정 (전자 사태 현상)


3. 기체 방전 구분

  ㅇ 과도 상태의 불꽃 방전 : Spark Discharge
     - 하전 입자가 증식되어 전로 파괴되기 직전에 과도적인 불꽃 수반 방전

     - 타운젠즈 방전(Townsend Discharge) 이론
        . 짧은 전극 간격과 낮은 기압에 적합한 방전 이론

     - 파센의 법칙 이론

  ㅇ 전로 파괴 : Total Discharge (전극이 완전히 단락되어짐)
     - 글로우 방전 (Glow Discharge)
        . 저압 기체에 전기를 통과시켰을 때, 약하고 고운/희미한(glow)  방전
           .. 例) 네온사인 등
        . 현대 과학 발전(전하질량측정,X선동위원소 발견,질량분석발명 등)에
          중요한 역할을 함
        . 음극선관의 초기 원형 임

     - 아크 방전 (Arc Discharge)
        . 플라즈마를 이용한 방전. 지속성을 띔
           .. 전극 사이의 기체가 충분히 전리상태(고온의 플라즈마)에서,
              강한 전류(전류밀도 > 10-4 A/㎡)가 흐르며,
              높은 열과 강렬한 을 발함
           .. 높은 전류로 음극이 가열되며 열전자방출 및 장방출로 더 많은 전자가 방출됨

  ㅇ 부분 파괴 : Partial Discharge (국부적으로 절연파괴되어짐)
     - 코로나 방전 (Corona Discharge)
        . 높은 압력과 강한 불균일 전계에서 국부적인 방전
        . 절연이 부분적으로 파괴되며 나타나는 현상
           .. 例) 비오는 날씨에 송변전설비에 소리 발생,밤에 전선에서 청백색 이 나는 등


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