تخلیه الکتریکی چیست؟

تخلیه الکتریکی (Electric discharge) جهش بار الکتریکی (الکترون) از الکترود پتانسیل بالا به الکترود پتانسیل پایین، در یک محیط عایق مانند گاز، مایع یا جامد است. هنگامی که الکترون های خارج شده از الکترود با پتانسیل بالا با الکترود دیگر اتصال داده می شوند، جرقه قوی و صدای مشخص مشاهده می شود. هنگامی که تخلیه الکتریکی ایجاد می شود، میدان الکتریکی قوی باعث تحریک ذرات هوا (مانند نیتروژن، اکسیژن) می شود.

هنگامی که ذرات به اندازه کافی یونیزه می شوند تابش الکترومغناطیسی رخ می دهد. در حالی که تجزیه رخ می دهد انرژی ذرات آنقدر زیاد است که به نظر می رسد نور از کانال تخلیه سفید وارد سایه آبی می شود. این سایه آبی همچنین به معنای ایجاد اشعه ماوراء بنفش (با طول موج کمتر از 400 نانومتر) است. مشاهده این ناحیه از امواج الکترومغناطیسی امکان ثبت فرایندهای پیش تخلیه را فراهم می کند.

تخلیه های الکتریکی با انواع مختلفی، به طور گسترده در طبیعت و در کاربردهای صنعتی وجود دارد. تحت شرایط خاص، یک تخلیه الکتریکی می تواند به شکل دیگری نیز تبدیل شود. تخلیه های الکتریکی در هوا به طور گسترده در طبیعت و صنعت وجود دارد و استفاده می شود.

دانش ما در مورد تخلیه های الکتریکی هنوز محدود است و بسیاری از سوالات هنوز حل نشده است. بگذارید شایع ترین و مشهورترین پدیده تخلیه الکتریکی یعنی رعد و برق را به عنوان مثال در نظر بگیریم. چند صد سال از انجام آزمایش های بنیامین فرانکلین بر روی صاعقه می گذرد.

با این وجود، یکی از اساسی ترین و مهم ترین سوالات این است که چگونه صاعقه آغاز می شود. امروزه تخلیه های الکتریکی اغلب برای تولید پلاسما در دمای پایین در آزمایشگاه استفاده می شوند. این تخلیه ها کاربردهای بیشماری در زمینه های مختلف مانند میکروالکترونیک، طیف سنجی سطحی، عقیم سازی بیولوژیکی مواد، جوشکاری، برش فلزات و غیره یافته اند.