火花放电

一种气体放电形式

在普通气压及电源功率不太大的情况下，若在两个曲率不大的冷电极之间加上高电压，则电极间的气体将会被强电场击穿而产生自激导电，这种现象就是火花放电。这种放电过程产生的碰撞电离是沿着狭窄而曲折的发光通道进行的，并伴随着火花和暴烈声。

火花放电简介

当高压电源的功率不太大时，高电压电极间的气体被击穿，出现闪光和爆裂声的气体放电现象。在通常气压下，当在曲率不太大的冷电极间加高电压时，若电源供给的功率不太大，就会出现火花放电，火花放电时，碰撞电离并不发生在电极间的整个区域内，只是沿着狭窄曲折的发光通道进行，并伴随爆裂声。由于气体击穿后突然由绝缘体变为良导体，电流猛增，而电源功率不够，因此电压下降，放电暂时熄灭，待电压恢复再次放电。所以火花放电具有间隙性。雷电就是自然界中大规模的火花放电。火花放电可用于金属加工，钻细孔。火花间隙可用来保护电器设备，使之在受雷击时不会被破坏。

在电势差很高的正负带电区域之间所产生的气体放电现象。用于胶接表面的处理，以提高胶接强度。多用于难粘塑料和金属等材料表面的处理。在大气压或高气压下的一种气体放电形式，因发电通道似火花而得名。

火花放电原理

在电势差很高的正负带电区域间出现闪光并发出声响的瞬时气体放电现象。在放电的空间内，气体分子发生电离，气体迅速而剧烈发热，发出闪光和声响。放电通道所穿过的路径及其发光和导电性质，取决于正负两带电区域的形状和大小，它们间的电势差以及气体的性质和压强。由于火花放电时两极间电压很高，但电源功率不大，一旦发生放电，电流强度剧增，电压反而下降致使放电暂时熄灭，待电压恢复后才会再行放电。因此火花放电是间歇性的。雷电就是自然界中大规模的火花放电现象。在高电压装置中，接触不良的各部分间可能会出现电火花。这种现象消耗能量、损坏装置并易引起危险。

影响因素

由于在其他条件不变时，引起火花放电的击穿电压取决于电极形状及其间的距离，在高压工程中，常通过某种形状电极间发生火花放电时的距离(称为火花间隙)来测量未知的高电压值。下表给出几种形状电极的火花间隙(毫米)与电压之间的关系。

火花放电危害

因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。漆黑的夜晚，人们脱尼龙、毛料衣服时，会发出火花和“叭叭”的响声，这对人体基本无害。但在手术台上，电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人；在煤矿，则会引起瓦斯爆炸，会导致工人死伤，矿井报废。总之，静电危害起因于用电力和静电火花，静电危害中最严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸。人们常说，防患于未然，防止产生静电的措施一般都是降低流速和流量，改造起电强烈的工艺环节，采用起电较少的设备材料等。最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地，这样可以把电荷引入大地，避免静电积累。细心的乘客大概会发现，在飞机的两侧翼尖及飞机的尾部都装有放电刷，飞机着陆时，为了防止乘客下飞机时遭到电击，飞机起落架上大都使用特制的接地轮胎或接地线，以泄放掉飞机在空中所产生的静电荷。我们还经常看到油罐车的尾部拖一条铁链，这就是车的接地线。适当增加工作环境的湿度，让电荷随时放出，也可以有效地消除静电。潮湿的天气里不容易做好静电试验，就是这个道理。科研人员研究的抗静电剂，则能很好地消除绝缘体内部的静电。

火花放电的利用

主要应用： ①光谱分析。②内燃机的点燃器。③金属电火花加工：在电解质溶液中用火花放电腐蚀金属工件，以形成同工具电极形状相对应的表面(这种加工方法能在很硬的金属上穿孔、雕刻和制成各种型面型腔)。④高电压值测量：因引起火花放电的最低电压(即击穿电压，参见“气体放电”)与电极的形状和极间距离有关，在高电压工程中常通过测定某种形状的电极之间发生火花放电时的间距来测定未知的高电压值。

日光灯的启辉器也利用火花放电原理。闭合日光灯的电键时，电压使启辉器的玻璃管中的氖气放电，放电生热使玻璃管中动片受热膨胀与静片接通。在这一过程中发出闪光和咔嚓声。待动片与静片断开时，高电压又使灯管中的水银蒸气放电，日光灯发光。

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