Электрический ток в газах

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

ИНСТИТУТ  ГЕОЛОГИИ И ГЕОИНФОРМАТИКИ

КАФЕДРА ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКОЛОГИИ

 

 

Реферат

На тему:

«Электрический  ток в газах»

 

 

Выполнила: ст. гр. БТП-10

Проверил:

 

 

 

 

Тюмень- 2011

 

Оглавление

Введение3

I.Электропроводность газов4

1.Работа  ионизации и её интенсивность4

2.Потенциал  ионизации 5

              3. Ударная ионизация ...............................................................................8

                 4.Подвижность……………………………………………………………………………….....9

                    5.Закон Ома……………………………………………………………………………………11

I I. Несамостоятельный газовый разряд……………………………………..13

    1. Вольт-амперная характеристика и её описание………………………….......................................................................13

I I I . Самостоятельный газовый разряд……………………………………….15

  1. Процессы,играющие в разряде заметную роль:зависимость U от pd………………………………………………………………………...15

IV. Тлеющий разряд …………………………………..………………………18

  V.Самостоятельный разряд…………………………………….....21

     1. Коронный разряд………………………………………………………….…...21

     2. Кистевой разряд…………………………………………………………………23

     3. Искровой разряд………………………………………………………………..23

     4. Дуговой разряд………………………………………………………………..…25

     5. Плазма………………………………………………………………………………..27

Заключение………………………………………………………………………………..28

Литература………………………………………………………………………………….29

 

 

Введение

В обычных условиях газ - это диэлектрик, т.е. состоит из нейтральных  атомов и молекул и не содержит свободных носителей электрического тока. Газ-проводник - это ионизированный газ. Ионизированный газ обладает электронно-ионной проводимостью. Воздух является диэлектриком в линиях электропередач, в воздушных  конденсаторах, в контактных выключателях. Воздух является проводником при  возникновении молнии, электрической  искры, при возникновении сварочной  дуги.

Все газы в естественном состоянии не проводят электрического тока. В чем можно убедиться  из следующего опыта:

Возьмем электрометр с  присоединенными к нему дисками  плоского конденсатора и зарядим  его. При комнатной температуре, если воздух достаточно сухой, конденсатор  заметно не разряжается – положение  стрелки электрометра не изменяется. Чтобы заметить уменьшение угла отклонения стрелки электрометра, требуется  длительное время. Это показывает, что  электрический ток в воздухе  между дисками очень мал. Данный опыт показывает, что воздух является плохим проводником электрического тока.

Видоизменим опыт: нагреем  воздух между дисками пламенем спиртовки. Тогда угол отклонения стрелки электрометра быстро уменьшается, т.е. уменьшается  разность потенциалов между дисками  конденсатора – конденсатор разряжается. Следовательно, нагретый воздух между  дисками стал проводником, и в  нем устанавливается электрический  ток.  

Изолирующие свойства газов  объясняются тем, что в них  нет свободных электрических  зарядов: атомы и молекулы газов  в естественном состоянии являются нейтральными.

 

 

I.  Электропроводность газов

  1. Работа ионизации и её интенсивность.

Вышеописанный опыт показывает, что в газах под влиянием высокой  температуры появляются заряженные частицы. Они возникают вследствие отщепления от атомов газа одного или  нескольких электронов, в результате чего вместо нейтрального атома возникают  положительный ион и электроны. Часть образовавшихся электронов может  быть при этом захвачена другими  нейтральными атомами, и тогда появятся еще отрицательные ионы. Распад молекул  газа на электроны и положительные  ионы называется ионизацией газов. Нагревание газа до высокой температуры не является единственным способом ионизации молекул  или атомов газа. Ионизация газа может происходить под влиянием различных внешних взаимодействий: сильного нагрева газа, рентгеновских  лучей, a-, b- и g-лучей, возникающих при радиоактивном распаде, космических лучей, бомбардировки молекул газа быстро движущимися электронами или ионами. Факторы, вызывающие ионизацию газа называются ионизаторами. Количественной характеристикой процесса ионизации служит интенсивность ионизации, измеряемая числом пар противоположных по знаку заряженных частиц, возникающих в единице объема газа за единицу времени.

Атомы и молекулы газа представляют собой устойчивые системы заряженных частиц. Поэтому для ионизации  атома (или молекулы), необходимо совершить  работу против сил взаимодействия между  вырываемым электроном и остальными частицами атома (или молекулы) Эта  работа называется работой ионизации  Ai. Величина работы ионизации зависит от химической природы газа и энергетического состояния вырываемого электрона в атоме или молекуле. Наиболее слабо связаны с ядром внешние (валентные) электроны атомов, поэтому для удаления из атома валентного электрона нужно затратить меньшую работу, чем для любого другого электрона. Работу ионизации можно характеризовать с помощью потенциала ионизации.

  1. Потенциал ионизации

Энергия ионизации элемента — энергия, необходимая для превращения 1 моля атомов в газовой фазе в 1 моль катионов в газовой фазе таким  образом, чтобы от каждого атома  отрывался один электрон.

Энергию ионизации можно  определить путем бомбардировки  атомов электронами, ускоренными в  электрическом поле. То наименьшее напряжение поля, при котором скорость электронов становится достаточной  для ионизации атомов, называется потенциалом ионизации атомов данного  элемента и выражается в электронвольтах.

При затрате достаточной  энергии можно оторвать от атома  два, три и более электронов. Поэтому  говорят о первом потенциале ионизации (энергия отрыва от атома первого  электрона), втором потенциале ионизации (энергия отрыва второго электрона) и т. д.

По мере последовательного  удаления электронов от атомов положительный  заряд образующегося иона возрастает. Поэтому для отрыва каждого следующего электрона требуется большая  затрата энергии, — иначе говоря, последовательные потенциалы ионизации  атомов возрастают.

Данные таблицы 1 показывают, что от атома лития сравнительно легко отрывается один электрон, от атома бериллия — два, от атома  бора — три, от атома углерода —  четыре. Отрыв же последующих электронов требует гораздо большей затраты  энергии. Это соответствует нашим  представлениям о строении рассматриваемых  атомов. Действительно, у атома лития  во внешнем электронном слое размещается  один электрон, а у атома бериллия — 2, бора — 3, углерода — 4. Эти электроны  обладают более высокой энергией, чем электроны предшествующего  слоя, и поэтому их отрыв от атома требует сравнительно небольших энергетических затрат. При переходе же к следующему электронному слою энергия ионизации резко возрастает.

Величина потенциала ионизации  может служить мерой большей  или меньшей «металличности» элемента: чем меньше потенциал ионизации, тем легче оторвать электрон от атома, тем сильнее должны быть выражены металлические свойства элемент.

Таблица 1.

Последовательные потенциалы ионизации атомов некоторых элементов  второго периода

Рассмотрим с этой точки  зрения, как изменяются первые потенциалы с увеличением атомного номера у  атомов одной и той же подгруппы  периодической системы (табл. 2).

Как видно, с увеличением  порядкового номера элемента потенциалы ионизации уменьшаются, что свидетельствует  об усилении металлических и, соответственно, ослаблении неметаллических свойств.

Эта закономерность связана  с возрастанием радиусов атомов. Кроме  этого, увеличение числа промежуточных  электронных слоев, расположенных  между ядром атома и внешними электронами, приводит к более сильному экранированию ядра, т.е. к уменьшению его эффективного заряда. Оба эти  фактора (растущее удаление внешних  электронов от ядра и уменьшение его  эффективного заряда) приводят к ослаблению связи внешних электронов с ядром и, следовательно, к уменьшению потенциала ионизации.

У элементов одного и того же периода при переходе от щелочного  металла к благородному газу заряд  ядра постепенно возрастает, а радиус атома уменьшается. Поэтому потенциал  ионизации

 

Таблица 2.

Первые потенциалы ионизации (в эВ) атомов элементов некоторых  главных подгрупп постепенно увеличивается, а металлические свойства ослабевают.

 

 

Таблица 3.

Потенциалы ионизации (в  эВ) атомов второго и третьего периодов

Иллюстрацией этой закономерности могут служить первые потенциалы ионизации элементов второго  и третьего периодов (табл. 3).

Из данных табл. 3 видно, что  общая тенденция к возрастанию  энергии ионизации в пределах периода в некоторых случаях нарушается. Так, потенциалы ионизации атомов бериллия и азота выше, чем атомов следующих за ними элементов бора и кислорода; аналогичное явление наблюдается и в третьем периоде при переходе от магния к алюминию и от фосфора к сере. При этом повышение значения потенциалов ионизации наблюдается либо у атомов с целиком заполненным внешним энергетическим подуровнем (бериллий и магний):

либо у атомов, у которых  внешний энергетический подуровень заполнен ровно наполовину, так что  каждая орбиталь этого подуровня занята одним электроном (азот и фосфор):

Эти и подобные факты служат экспериментальным основанием, согласно которому электронные конфигурации, соответствующие полностью или  ровно наполовину занятым подуровням, обладают повышенной энергетической устойчивостью.

  1. Ударная ионизация.

 

При дальнейшем увеличении напряжения выше значения Uп при одной и той же начальной ионизации наблюдается рост тока в импульсе. Это означает, что откуда-то в газе берутся дополнительные  свободные электрические заряды. Электроны, образованные первоначальным действием радиации на нейтральные атомы газа, сильно ускоряются электрическим полем, т.к. они обладают малой массой и, следовательно, инерцией. При этом электроны приобретают большую кинетическую энергию, пропорциональную квадрату скорости, и сами становятся быстрыми частицами, способными производить ионизацию при столкновении  с нейтральными молекулами и атомами. Если электрон (бета-частица) пролетает так близко от электрона внешней оболочки атома, что возникающая между ними сила отталкивания превышает силы, удерживающие электрон в атоме, он вылетает  за пределы последнего. Такой механизм образования ионов получил название ударной ионизации, а вся область напряжений, при которых она возникает -–области ударной ионизации.

За счет ударной ионизации  можно получить значительное увеличение ионизационных токов. Отношение  полного числа ионов, пришедших  к нити счетчика, к числу первичных  ионов, созданных ионизирующей частицей, получило название коэффициента газового усиления. Величина его зависит от приложенного напряжения и может  превосходить 10 млн. Так как газоразрядные  счетчики работают в режимах, соответствующих  области ударной ионизации, то за счет газового усиления они значительно  превосходят ионизационные камеры по своей чувствительности.

 

  1. Подвижность

Подвижность ионов и электронов  в газе  — это отношение  средней скорости u направленного (в результате действия электрического поля) движения электронов или ионов к напряжённости электрического поля

 Е: μ = u/E

Зависимость u от Е в принципе даётся решением кинетического уравнения Больцмана (См. Кинетическое уравнение Больцмана). Однако не только решение, но даже точное написание этого уравнения связано со значительными трудностями, обусловленными разнообразием элементарных процессов, в которых участвуют ионы и электроны. Поэтому обычно П. и. и э. теоретически рассчитывают приближённо, вводя упрощающие допущения. Подвижность ионов (μи) и электронов (μэл) исследуют раздельно, т.к. элементарные процессы, определяющие движение тех и других, различны. Для электронов существенно, что вследствие малости их массы они при упругих столкновениях теряют лишь незначительную часть энергии. Поэтому даже в слабых полях появление у них направленного движения (накладывающегося на тепловое — хаотическое) приводит к тому, что их средняя энергия намного превышает энергию тяжёлых нейтральных атомов и молекул. Теоретически П. и. и э. впервые проанализировал в 1903 П. Ланжевен. Впоследствии были развиты более строгие и сложные теории, описывающие зависимость u от Е. Первым измерил μэл английский физик Дж. Таунсенд, изучая диффузию пучка электронов, движущихся в электрическом поле, и смещение этого пучка в магнитном поле. Наиболее точные данные о зависимости u от Е приведены на рис. 1. Приближённые значения μэл получают при измерении концентрации и подвижности электронов (а также Е) в положительном столбе электрического разряда в газе.

Подвижность ионов, движущихся в постороннем газе, удовлетворительно  описывается теорией Ланжевена, согласно которой в одном и  том же газе она зависит только от массы иона (рис. 2). Основной процесс, определяющий μ ионов в их собственном  газе, — Перезарядка ионов. Пройдя длину свободного пробега (См. Длина свободного пробега) перезарядки, ион обменивается зарядом с нейтральной частицей, а вновь возникший ион «стартует» с начальной скоростью, близкой к тепловой (т. н. «эстафетный» механизм движения ионов). В сильных полях при этом u ≈ (Е/р)1/2, где р — давление газа, приведённое к 0°C. Развитие этой теории позволило учесть и собственное тепловое движение нейтральных атомов (молекул). В предельно слабых полях теория предсказывает, а эксперимент подтверждает линейную зависимость u ионов от Е.

 П. и. и э. связана  с коэффициентом диффузии (См. Диффузия) D формулой Эйнштейна: D/μ = kT/e, где Т — абсолютная температура заряженных частиц в предположении, что они подчиняются Максвелла распределению (См. Максвелла распределение) (в смеси разных заряженных и нейтральных частиц их средние энергии и, следовательно, температуры могут быть различны — свойство «неизотермичности» такой смеси); k — Больцмана постоянная; е — заряд электрона.

  1. Закон Ома для тока в газе.

 

Предположим, что ионизированный газ  находится между двумя плоскими параллельными электродами, к которым  приложено электрическое напряжение. Ионы под влиянием напряжения перемещаются, и в цепи возникает ток. Часть  ионов нейтрализуется на электродах, часть исчезает за счет рекомбинации.

На рис. 4.3 показана зависимость  тока от напряжения для газа. Начальный  участок кривой до напряжения  соответствует выполнению закона Ома, когда число положительных и отрицательных ионов  можно считать не зависящим от напряжения. В газовом промежутке ток пропорционален напряжению, плотность тока пропорциональна напряженности поля.

Рис. 4. Зависимость тока от напряжения для газа

По мере возрастания приложенного напряжения ионы уносятся к электродам, не успевая рекомбинировать, и при некотором напряжении все ионы, создаваемые в газовом промежутке, разряжаются на электродах. Дальнейшее увеличение напряжения уже не вызовет возрастания тока, что соответствует горизонтальному участку кривой рис. 4. (ток насыщения при напряжениях от ). Ток насыщения для воздуха в нормальных условиях и расстояния между электродами  наблюдаются при напряженностях поля около .

Плотность тока насыщения в воздухе  весьма мала и составляет около  . Поэтому воздух можно рассматривать как совершенный диэлектрик, до тех пор, пока не создадутся условия для появления ударной ионизации. Ток при увеличении напряжения остается постоянным, пока ионизация осуществляется под действием внешних факторов. При возникновении ударной ионизации (выше  на рис. 4.3) ток начинает быстро увеличиваться с возрастанием напряжения.

 

I I. Несамостоятельный газовый разряд.

  1. Вольт-амперная характеристика и её описание.

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) — график зависимости тока через двухполюсник от напряжения на этом двухполюснике. Вольт-амперная характеристика описывает поведение двухполюсника на постоянном токе. Чаще всего рассматривают ВАХ нелинейных элементов (степень нелинейности определяется коэффициентом нелинейности ), поскольку для линейных элементов ВАХ представляет собой прямую линию и не представляет особого интереса.

Характерные примеры элементов, обладающих существенно нелинейной ВАХ: диод, динистор, стабилитрон.

Для трехполюсных элементов (таких, как транзистор, тиристор или ламповый триод) часто строят семейства кривых, являющимися ВАХ для двухполюсника при так или иначе заданных параметрах на третьем выводе элемента.

Необходимо отметить, что в реальной схеме, особенно работающей с относительно высокими частотами (близкими к границам рабочего частотного диапазона) для  данного устройства реальная зависимость  напряжения от времени может пробегать  по траекториям, весьма далеким от «идеальной»  ВАХ. Чаще всего это связано с  емкостью или другими инертными  свойствами элемента.

Пример ВАХ для диода.

 

 

Преобразования ВАХ

Полезно отметить некоторые свойства вольтамперных характеристик составных  элементов (схем, состоящих из нескольких двухполюсников)

Параллельное соединение — при  параллельном соединении двух двухполюсников, при каждом значении напряжения складываются токи, текущие через них, а при  последовательном — для каждого  значения тока складываются напряжения на элементах.

Процесс прохождения электрического тока через газ называется газовым  разрядом. Если электропроводность газа создается внешними ионизаторами, то электрический ток, возникающий  в нем, называется несамостоятельным газовым разрядом. С прекращением действия внешних ионизаторов несамостоятельный разряд прекращается. Несамостоятельный газовый разряд не сопровождается свечением газа.

I I I . Самостоятельный газовый разряд.

  1. Процессы,играющие в разряде заметную роль:зависимость U от pd

Самостоятельным разрядом будем называть такой газовый разряд, в котором носители тока возникают в результате тех процессов в газе, которые обусловлены приложенным к газу напряжением. Т.е. данный разряд продолжается и после прекращения действия ионизатора.      

Когда межэлектродный промежуток перекрывается  полностью проводящей газоразрядной  плазмой, наступает его пробой. Напряжение, при котором происходит пробой межэлектродного промежутка, называется пробивным напряжением. А соответствующая напряженность электрического поля носит название пробивная напряженность.       

Рассмотрим условия возникновения  и поддержания самостоятельного разряда.      

При больших напряжениях между  электродами газового промежутка ток  сильно возрастает. Это происходит вследствие того, что возникающие  под действием внешнего ионизатора электроны, сильно ускоренные электрическим  полем, сталкиваются с нейтральными молекулами газа и ионизируют их. В  результате этого образуются вторичные электроны и положительные ионы (процесс 1, рис. 5). Положительные ионы движутся к катоду, а электроны – к аноду. Вторичные электроны вновь ионизируют молекулы газа, и, следовательно, общее количество электронов и ионов будет возрастать по мере продвижения электронов к аноду лавинообразно. Это и является причиной увеличения электрического тока. Описанный процесс называется ударной ионизацией.

Рис. 5.      

Однако ударная ионизация под  действием электронов недостаточна для поддержания разряда при  удалении внешнего ионизатора. Для  этого необходимо, чтобы электронные  лавины «воспроизводились», т.е. чтобы  в газе под действием каких-то процессов возникали новые электроны. Это следующие процессы:    

  1. ускоренные электрическим полем положительные ионы, ударяясь о катод, выбивают из него электроны (процесс 2);    
  2. положительные ионы, сталкиваясь с молекулами газа, переводят их в возбужденное состояние; переход таких молекул в основное состояние сопровождается испусканием фотонов (процесс 3);    
  3. фотон, поглощенный нейтральной молекулой, ионизирует ее, происходит процесс фотонной ионизации молекул (процесс 4);   
  4. выбивание электронов из катода под действием фотонов (процесс 5);    
  5. наконец, при значительных напряжениях между электродами газового промежутка наступает момент, когда положительные ионы, обладающие меньшей длиной свободного пробега, чем электроны, приобретают энергию, достаточную для ионизации молекул газа (процесс 6), и к отрицательной пластине устремляются ионные лавины. Когда возникают, кроме электронных лавин, еще и ионные, сила тока растет уже практически без увеличения напряжения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    1. Тлеющий разряд.

 

Тле́ющий разря́д — один из видов стационарного самостоятельного электрического разряда в газах. Формируется, как правило, при низком давлении газа и малом токе. При увеличении проходящего тока превращается в дуговой разряд.

 

В отличие  от нестационарных (импульсных) электрических  разрядов в газах, основные характеристики тлеющего разряда остаются относительно стабильными во времени.

 

Типичным  примером тлеющего разряда, знакомым большинству  людей, является свечение неоновой лампы.

 

Присоединим электроды к источнику постоянного  тока с напряжением несколько  тысяч вольт (годится электрическая  машина) и будем постепенно откачивать из трубки воздух. При атмосферном  давлении газ внутри трубки остаётся тёмным, так как приложенное напряжение в несколько тысяч вольт недостаточно для того, чтобы пробить длинный  газовый промежуток. Однако когда  давление газа достаточно понизится, в  трубке вспыхивает светящийся разряд. Он имеет вид тонкого шнура (в  воздухе — малинового цвета, в  других газах — других цветов), соединяющего оба электрода. В этом состоянии  газовый столб хорошо проводит электричество.

 

При дальнейшей откачке светящийся шнур размывается и расширяется, и  свечение заполняет почти всю  трубку. При давлении газа в несколько  десятых миллиметра ртутного столба разряд заполняет почти весь объем  трубки. Различают следующие две  главные части разряда: 1) несветящуюся часть, прилегающую к катоду, получившую название тёмного катодного пространства; 2) светящийся столб газа, заполняющий  всю остальную часть трубки, вплоть до самого анода. Эта часть разряда носит название положительного столба. При подходящем давлении положительный столб может распадаться на отдельные слои, разделённые тёмными промежутками, так называемые страты.

 

Описанная форма разряда называется тлеющим  разрядом. Почти весь свет исходит  от его положительного столба. При  этом цвет свечения зависит от рода газа. При тлеющем разряде газ  хорошо проводит электричество, а значит, в газе всё время поддерживается сильная ионизация. Причинами ионизации газа в тлеющем разряде являются электронная эмиссия с катода под действием высоких температур или сильного электрического поля, последующая ионизация молекул газа электронным ударом свободными электронами, вырванными с катода и летящих по направлению к аноду, а также вторичная электронная эмиссия электронов с катода, вызванная бомбардировкой катода положительно заряженными ионами газа.

 

В настоящее  время трубки с тлеющим разрядом находят практическое применение как  источник света — газоразрядные  лампы. Для целей освещения часто  применяются люминесцентные лампы, в которых разряд происходит в  парах ртути, причём вредное для  зрения ультрафиолетовое излучение  поглощается слоем флюоресцирующего вещества — люминофора, покрывающего изнутри стенки лампы. Люминофор  начинает светиться видимым светом, давая в результате свет, близкий  по характеристикам к дневному свету (люминесцентные лампы дневного света). Такие лампы дают близкое к  “естественному” освещение (но не полный спектр, как у ламп накаливания). Спектр испускаемого люминесцентными  лампами света дискретный — красная, зелёная и синяя составляющая в определённой пропорции, плюс незначительные спектральные пики других цветов от примесей люминофора. Энергия освещения распределяется по этим узким полосам спектра, поэтому эти лампы значительно (в 3-4 раза) экономичнее ламп накаливания (у последних до 95% энергии занимает инфракрасная область спектра, невидимая человеческим глазом).

 

Люминесцентные  лампы в быту приходят на смену  лампам накаливания, а на производстве и в служебных помещениях почти  полностью их вытеснили. Однако люминесцентные лампы не лишены недостатков. Так, например, на производстве использование люминесцентных ламп сопряжено с вредным стробоскопическим  эффектом, заключающемся в том, что  мерцание люминесцентной лампы с  частотой питающего напряжения может  совпасть по частоте вращения обрабатывающего  механизма, при этом сам механизм в свете такой лампы для  человека будет казаться неподвижным, "выключенным", что может привести к травме. Поэтому применяют дополнительную подсветку операционной зоны простой  лампой накаливания, лишённой такого недостатка в силу инерции световой отдачи нити накаливания.

 

Газоразрядные лампы применяются также для  декоративных целей. В этих случаях  им придают очертания букв, различных  фигур и т. д. и наполняют газом  с красивым цветом свечения (неоном, дающим оранжево–красное свечение, или  аргоном с синевато–зелёным свечением).

 

Важнейшее применение тлеющий разряд получил  в сравнительно недавно созданных  квантовых источниках света —  газовых лазерах.

 

 

 

 

 

 

 

    1. Самостоятельный разряд.

 

В зависимости от свойств и состояния  газа, характера и расположения электродов, а также от приложенного к электродам напряжения возникают различные  виды самостоятельного разряда. Рассмотрим несколько из них.

 

  1. Коронный разряд.

Коро́нный разря́д − это характерная форма самостоятельного газового разряда, возникающего в резко неоднородных полях. Главной особенностью этого разряда является то, что ионизационные процессы электронами происходят не по всей длине промежутка, а только в небольшой его части вблизи электрода с малым радиусом кривизны (так называемого коронирующего электрода). Эта зона характеризуется значительно более высокими значениями напряженности поля по сравнению со средними значениями для всего промежутка.

Возникает при сравнительно высоких  давлениях (порядка атмосферного) в  сильно неоднородном электрическом  поле. Подобные поля формируются у  электродов с очень большой кривизной  поверхности (острия, тонкие провода). Когда напряжённость поля достигает  предельного значения для воздуха (около 30 кВ/см), вокруг электрода возникает  свечение, имеющее вид оболочки или  короны (отсюда название).

На линиях электропередачи возникновение  коронного разряда нежелательно, так как вызывает значительные потери передаваемой энергии. С целью уменьшения относительной кривизны электродов применяются многопроводные линии (3, 5 или более определённым образом расположенных проводов).

В естественных условиях коронный разряд может возникать на верхушках  деревьев, мачтах — т. н. огни святого  Эльма.

Применение

Коронный разряд применяется для  очистки газов от пыли и сопутствующих  загрязнений (электростатический фильтр), для диагностики состояния конструкций (позволяет обнаруживать трещины  в изделиях).

Коронный разряд применяется в  копировальных аппаратах (ксероксах) и лазерных принтерах для заряда светочувствительного барабана, переноса порошка с барабана на бумагу и  для снятия остаточного заряда с  барабана.