Eine Funken-Lücke besteht aus einer Einordnung von zwei Leiten-Elektroden, die durch eine Lücke gewöhnlich getrennt sind, die mit einem Benzin wie Luft geschlossen ist, entworfen, um einem elektrischen Funken zu erlauben, zwischen den Leitern zu gehen. Wenn der Stromspannungsunterschied zwischen den Leitern die Durchbruchsstromspannung der Lücke überschreitet, formt sich ein Funken, das Benzin ionisierend und drastisch seinen elektrischen Widerstand reduzierend. Ein elektrischer Strom fließt dann, bis der Pfad von ionisiertem Benzin gebrochen wird oder der Strom unter einem minimalen Wert genannt den 'haltenden Strom' abnimmt. Das geschieht gewöhnlich, wenn die Spannungsabfälle, aber in einigen Fällen vorkommt, wenn sich das erhitzte Benzin erhebt, ausstreckend und dann ionisierten Benzins brechend. Gewöhnlich ist die Handlung, das Benzin zu ionisieren, gewaltsam und störend, häufig führend um (im Intervall von einem Schnappen für eine Zündkerze zu klingen, um für eine Blitzentladung zu donnern), Licht und Hitze.

Funken-Lücken wurden historisch in der frühen elektrischen Ausrüstung, wie Funken-Lücke-Radiosender, elektrostatische Maschinen und Röntgenstrahl-Maschinen verwendet. Ihr weit verbreitetster Gebrauch ist heute in Zündkerzen, um den Brennstoff in inneren Verbrennungsmotoren zu entzünden, aber sie werden auch im Blitz arrestors und den anderen Geräten verwendet, um elektrische Ausrüstung vor Hochspannungsübergangsprozessen zu schützen.

Funken-Sichtbarkeit

Das durch einen Funken ausgestrahlte Licht kommt aus dem Strom von Elektronen selbst, aber vom materiellen Medium fluorescing als Antwort auf Kollisionen von den Elektronen nicht. Wenn Elektronen mit Molekülen von Luft in der Lücke kollidieren, erregen sie ihre Augenhöhlenelektronen zu höheren Energieniveaus. Wenn diese aufgeregten Elektronen zu ihren ursprünglichen Energieniveaus zurückweichen, strahlen sie Energie als Licht aus. Es ist für einen sichtbaren Funken unmöglich, sich in einem Vakuum zu formen. Ohne vorläufige zu elektromagnetischen Übergängen fähige Sache wird der Funken unsichtbar sein (sieh Vakuumkreisbogen).

Anwendungen

Funken-Lücken sind für die Wirkung mehrerer elektronischer Geräte notwendig.

Zünden-Geräte

Eine Zündkerze verwendet eine Funken-Lücke, um Verbrennen zu beginnen. Die Hitze der Ionisationsspur, aber wichtiger UV Radiation und heißen freien Elektronen (beider verursachen die Bildung von reaktiven freien Radikalen), entzünden eine Kraftstoffluft-Mischung innerhalb eines inneren Verbrennungsmotors oder einen Brenner in einem Brennofen, Ofen oder Ofen. Je mehr UV Radiation erzeugt und erfolgreich in den Verbrennungsraum ausgebreitet wird, desto besser weiterer Verbrennen-Prozess weitergeht.

Radiosender

Ein Funken strahlt Energie überall im elektromagnetischen Spektrum aus. Heutzutage wird das gewöhnlich als ungesetzliche Radiofrequenzeinmischung betrachtet und wird unterdrückt, aber in den frühen Tagen von Radiokommunikationen (1880-1920) war das die Mittel, durch die Radiosignale im unabgestimmten Sender der Funken-Lücke übersandt wurden. Viele Radiofunken-Lücken schließen kühl werdende Geräte wie die Drehlücke ein und heizen Becken, da die Funken-Lücke ziemlich heiß unter dem dauernden Gebrauch an der hohen Macht wird.

Funken-Lücken als Schutzgeräte

Funken-Lücken werden oft verwendet, um Stromspannungswogen davon abzuhalten, Ausrüstung zu beschädigen. Funken-Lücken werden in Hochspannungsschaltern, großen Macht-Transformatoren, in Kraftwerken und elektrischen Hilfsstationen verwendet. Solche Schalter werden mit einer großen, entfernt bedienten umschaltenden Klinge mit einem Scharnier als ein Kontakt und zwei Blatt-Frühlinge gebaut, die das andere Ende als der zweite Kontakt halten. Wenn die Klinge geöffnet wird, kann ein Funken die Verbindung zwischen Klinge und Frühlingsleiten behalten. (Der Funken ionisiert die Luft, die leitend wird, einem Kreisbogen erlaubend, sich zu formen, der Ionisation und folglich Leitung stützt.) Hier wird eine Leiter von Jacob oben auf dem Schalter den Kreisbogen auseinander reißen und es so auslöschen. Sie könnten auch die Leitern des kleinen Jacobs bestiegen oben auf keramischen Isolatoren von Hochspannungspylonen finden. Diese werden manchmal Hornlücken genannt. Wenn ein Funken jemals schaffen sollte, über den Isolator zu springen und einen Kreisbogen zu verursachen, wird es ausgelöscht.

Kleinere Funken-Lücken werden häufig verwendet, um empfindliche elektrische oder elektronische Ausrüstung vor Hochspannungswogen zu schützen. In hoch entwickelten Versionen dieser Geräte (genannt Gastube arresters) bricht eine kleine Funken-Lücke während einer anomalen Stromspannungswoge zusammen, sicher die Woge beiseite schiebend, um sich zu gründen und dadurch die Ausrüstung schützend. Diese Geräte werden für Telefonverbindungen allgemein verwendet, weil sie in ein Gebäude eingehen; die Funken-Lücken helfen, das Gebäude und die inneren Telefonstromkreise von den Effekten von Blitzschlägen zu schützen. Weniger hoch entwickelt (und viel weniger teuer) werden Funken-Lücken damit gemacht hat keramische Kondensatoren modifiziert; in diesen Geräten ist die Funken-Lücke einfach eine Luftlücke, die zwischen den zwei Leitungsleitungen gesägt ist, die den Kondensator mit dem Stromkreis verbinden. Eine Stromspannungswoge verursacht einen Funken, der von der Leitungsleitung springt, um Leitung über die durch den Sägen-Prozess verlassene Lücke zu führen. Diese preisgünstigen Geräte werden häufig verwendet, um zu verhindern, Kreisbogen zwischen den Elementen der Elektronpistole (N) innerhalb einer Kathode-Strahl-Tube (CRT) zu beschädigen.

Kleine Funken-Lücken sind in Telefonschalttafeln sehr üblich, weil die langen Telefonkabel gegen veranlasste Wogen von Blitzschlägen sehr empfindlich sind. Größere Funken-Lücken werden verwendet, um Starkstromleitungen zu schützen.

Transils und trisils sind die Halbleiteralternativen, um Lücken für Anwendungen der niedrigeren Macht zu befeuern. Neonzwiebeln werden auch für diesen Zweck verwendet.

Bereich-Lücke für das Stromspannungsmaß

Eine kalibrierte kugelförmige Funken-Lücke wird an hoch repeatable Stromspannung, wenn korrigiert, für den Luftdruck, die Feuchtigkeit und die Temperatur zusammenbrechen. Eine Lücke zwischen zwei Bereichen kann ein Stromspannungsmaß ohne jede Elektronik oder Spannungsteiler zu einer Genauigkeit von ungefähr 3 % zur Verfügung stellen. Eine Funken-Lücke kann verwendet werden, um Hochspannung AC, Gleichstrom oder Pulse zu messen, aber für sehr kurze Pulse können eine ultraviolette leichte Quelle oder radioaktive Quelle auf eines der Terminals gebracht werden, um eine Quelle von Elektronen zur Verfügung zu stellen.

Macht schaltende Geräte

Spezieller Zweck, energiereiche Triggerable-Funken-Lücken können verwendet werden, um Hochspannungen schnell zu schalten, und sehr hohe Ströme haben sicher Macht-Anwendungen, solche pulsiert, die Laser, railguns pulsiert haben, hat Fusion, ultrastark magnetische Feldforschung, und im Auslösen von Atombomben pulsiert. Gewerblich verfügbare Geräte können in zwei Klassen geteilt werden: positiver Druck und ausgelöste Vakuumlücken. Ausgelöste Lücken des positiven Drucks haben eine beschränkte Betriebsstromspannungsreihe (zum Beispiel, von 1/3 bis 2/3 selbst Durchbruchsstromspannung). Ausgelöste Vakuumlücken bieten sich eine breite Betriebsstromspannungsreihe (400 V zu 90 kV ist erreichbar). Beide Klassen können höhere Energieniveaus schalten als jeder thyristor, thyratron, krytron, oder sprytron. Ausgelöste Lücken sind für den einzelnen Schuss und die niedrigen Wiederholungsrate-Anwendungen populär. Ein solcher Schalter ist als ein trigatron bekannt. Ignitron und Crossatron konnten als ausgelöste Lücken betrachtet werden. Der Letztere ist darin einzigartig es kann gedreht werden ziehen sich durch die Kontrollelektrode zurück, nachdem Leitung beginnt. Die Xenon-Blitz-Tube ist eine andere allgemeine ausgelöste Lücke. Verschiedene Schemas sind auch ausgedacht worden, um Freilichtlücken auf dem Befehl auszulösen. Eine Reihe von Funken-Lücken ist ein Schlüsselelement eines Generators von Marx, verwendet, um Hochspannungsimpulse zu erzeugen; die Funken-Lücken erlauben einer Kette von Kondensatoren, in der Parallele langsam beladen und dann schnell der Reihe nach entladen zu werden.

Sehunterhaltung

(Mehr formell, eine Hochspannung, Kreisbogen reisend), ist ein Gerät, für einen dauernden Zug von großen Funken zu erzeugen, die sich aufwärts erheben. Die Funken-Lücke wird durch zwei Leitungen gebildet, ungefähr vertikal, aber weg von einander zur Spitze in einem schmalen "V" Gestalt allmählich abweichend. Es wurde für die "Leiter zum Himmel genannt, der" in der Bibel beschrieben ist.

Wenn Hochspannung auf die Lücke angewandt wird, formt sich ein Funken über den Boden der Leitungen, wo sie einander am nächsten sind, schnell sich zu einem elektrischen Kreisbogen ändernd. Luft bricht an ungefähr 30 kV/cm, abhängig von der Feuchtigkeit, Temperatur usw. zusammen. Abgesondert von den Anode- und Kathode-Spannungsabfällen benimmt sich der Kreisbogen fast als ein kurzer Stromkreis, so viel Strom ziehend, wie die Versorgung der elektrischen Leistung liefern kann, und die schwere Last drastisch die Stromspannung über die Lücke reduziert.

Die erhitzten ionisierten Luftanstiege, den aktuellen Pfad damit tragend. Da die Spur der Ionisation länger wird, wird es immer mehr nicht stabil, schließlich brechend. Die Stromspannung über die Elektroden erhebt sich dann und die Funken-Reformen an der Unterseite vom Gerät.

Dieser Zyklus führt zu einer exotisch aussehenden Anzeige von elektrischen weißen, gelben, blauen oder purpurroten Kreisbogen, die häufig in Filmen über verrückte Wissenschaftler gesehen wird. Das Gerät war eine Heftklammer in Schulen und Wissenschaftsmessen der 1950er Jahre und der 1960er Jahre, die normalerweise aus einer Funken-Rolle des Modells T oder jeder anderen Quelle der Hochspannung in der 10.000-30.000-Volt-Reihe, wie ein Neonzeichen-Transformator (5-15 kV) oder ein Fernsehbildertube-Stromkreis (flyback Transformator) (10-28 kV), und zwei Kleiderbügel oder Stangen gebaut sind, die in "V" Gestalt eingebaut sind. Für größere Leitern haben Mikrowellengerät-Transformatoren der Reihe nach in Verbindung gestanden, oder Dienstprogramm-Pol-Transformatoren (Pol-Schweine) geführt in der Rückseite (Anstieg) werden verwendet.

Geräte des Reisen-Kreisbogens sind gefährlich. Die Funken können durch dünnes Papier und Plastik brennen und Feuer legen, und sich mit den ausgestellten Hochspannungsleitern in Verbindung setzen kann tödlich sein.

Gesundheitsrisikos

Die Aussetzung von einem Kreisbogen erzeugenden Gerät kann Gesundheitsrisikos aufstellen. In einem geschlossenen Raum wie ein Klassenzimmer oder nach Hause wird die dauernde Kreisbogen-Bildung einer Leiter von Freiluftjacob Sauerstoff und Stickstoff, der dann Reform in reaktive Moleküle wie Ozon und Stickstoffoxyd ionisieren. Diese freien Radikalen können zu den Schleimhäuten von Leuten in der Nähe von der Funken-Lücke zerstörend sein. Werke sind auch gegen Ozon-Vergiftung empfindlich.

Diese Gefahren sind nicht da, wenn der Kreisbogen draußen gebildet wird, da sich das erhitzte ionisierte Benzin in die Luft erheben und sich in die Atmosphäre zerstreuen wird. Funken-Lücken, die nur periodisch auftretend kurze Funken-Brüche erzeugen, sind auch minimal gefährlich, weil das Volumen von erzeugten Ionen sehr klein ist.

Kreisbogen können auch ein breites Spektrum von Wellenlängen erzeugen, die das sichtbare Licht und das unsichtbare ultraviolette und infrarote Spektrum abmessen. Sehr intensive Kreisbogen, die durch Mittel wie elektrische Schweißung erzeugt sind, können bedeutende Beträge von ultravioletten erzeugen, der zur Netzhaut des Beobachters zerstörend ist. Diese Kreisbogen sollten nur durch spezielle dunkle Filter beobachtet werden, die die Kreisbogen-Intensität reduzieren und die Augen des Beobachters vor den ultravioletten Strahlen beschirmen.

Siehe auch

• Bogenlampe
• Funkende Hörner
• Korona-Entladung
• Elektrischer Kreisbogen
• Zünden-System
• Funken-Rolle des Modells T
• Liste von Elektronik-Themen
• Plasmakreisbogen-Lautsprecher
• Radar
• Sender der Funken-Lücke
• Zündkerze
• Tesla rollen auf
• Vakuumkreisbogen

Links

• Die Leiter-Videos von Jacob: Transformator in Nevada In jemandes Haus