Purna elèctrica
Una purna elèctrica és una descàrrega elèctrica repentina que ocorre quan un camp elèctric suficientment alt crea un canal conductor ionizado eléctricamente en un mig normalment aïllant, que sol ser aire, atres gasos o diverses mescles de gasos.
La transició ràpida des d'un mig no conductor a un estat conductor produïx una breu emissió de llum i un sò agut o com un esclafit. Una purna es crea quàn el camp elèctric aplicat supera la rigidea dielèctrica del mig en el que es produïx. Per a aire, la rigidea dielèctrica és aproximadament 30 kV/cm a nivell d'mar.[1] Al començ, electrons lliures del buit (procedents de rajos còsmics o radiació de fondo) s'acceleren pel camp elèctric. En anar chocant en les molècules d'aire es creen ions adicionals i es tornen a lliberar electrons que també es acelereran. En certes regions de l'aire, l'aument exponencial de ions i electrons origina ràpidament el buit i es convertixen en zones conductores d'electricitat en un procés cridat chisporroteo. Una volta trencat el buit, la corrent elèctrica està llimitada per la càrrega disponible (en el cas d'una descàrrega electrostàtica) o per l'impedència de la font d'alimentació externa. Si la font d'alimentació continua suministrant energia, la purna evolucionarà a un cabal continu cridat arc elèctric. Una purna elèctrica també pot produir-se dins de sòlits o líquits aïllants, pero els mecanismes de desglossament són significativament diferents que per a les purnes produïdes en gasos.
El llampada és un eixemple d'una purna elèctrica produïda en la naturalea, mentres diverses purnes elèctriques, grans o menudes, es produïxen en objectes artificials fets en eixa finalitat, pero en ocasions es produïxen per accident.
Història
[editar | editar còdic]Al voltant de 600 AC, el filòsof grec Tals de Mileto va observar que l'àmbar podria ser electrificado en ser fregat en una tela i llavors atraure atres objectes i produir purnes. En 1671, Leibniz va descobrir que les purnes estaven associades en fenomens elèctrics.[2] En 1708, Samuel Wall va efectuar experiments en l'àmbar fregant en teles per a produir purnes.[3] En 1752, Thomas-François Dalibard i Benjamin Franklin independentment varen demostrar que el llampada i l'electricitat eren equivalents. En el conegut experimente del cometa de Franklin, obtenia purnes d'un núvol durant una tormenta.
Usos
[editar | editar còdic]Fonts d'ignició
[editar | editar còdic]Les purnes elèctriques s'utilisen en bugies en motors de combustió interna de gasolina per a encendre la mescla de combustible i aire.[4] La descàrrega elèctrica en una bugia es produïx entre un electrodo central aïllat i un terminal de massa en la base del roll. El voltage necessari per a produir la purna ho proporciona una bobina d'encés o un magneto que està conectada a la bugia en un cable aïllat.
Alguns sistemes d'ignició utilisen purnes elèctriques per a iniciar la combustió en alguns forns i estufes de gas en lloc d'una flama pilot.[5] La autoreignición és una mida de seguritat que permet saber si el sistema d'ignició està encés en valorar la conductivitat elèctrica de la flama i utilisa esta informació per a determinar si una flama de cremador està encesa.[6] Esta informació s'utilisa per a detindre un dispositiu d'ignició o tornar a encendre la flama.
Aprofitant la piezoelectricidad d'alguns materials també es provoca una purna en els misteraés elèctrics per a iniciar la combustió.
Comunicacions radiofòniques
[editar | editar còdic]Una transmissor de purna utilisa un arc elèctric per a generar una radiació electromagnètica de radiofrecuencia que pot ser utilisada com transmissors per a comunicació inalàmbrica.[7] Els transmissors de purna eren molt utilisats en les primeres tres décades de radiocomunicació entre 1887 i 1916. Més vesprada varen ser substituïdes per les vàlvules termoiòniques i en 1940 ya no s'ampraven. L'àmplia utilisació dels transmissors de purna va fer que es utlizara el renom de "purna (spark)" per a l'agent radiofònic d'un barco.
Metalistería
[editar | editar còdic]Les purnes elèctriques s'utilisen en diferents tipos de metalworking. En electroerosión s'utilisa per a traure material d'una peça de treball.[8] La electroerosión s'ampra en para metals durs o que són difícils de treballar en tècniques tradicionals.
Sinterización per purna de plasma (SPS) és una tècnica de sinterización que ampra un pols de corrent contínua que travessa una pols conductor en una matriu de grafit.[9] El SPS és més ràpit que convencional prensage isostático en calent, a on la calor es proporciona per elements de calefacció externa.
En soldadura es crea una purna elèctrica, denominada arc elèctric, que fon el metal i unix les parts.
Anàlisis químic
[editar | editar còdic]La llum que produïxen les purnes elèctriques poden ser arreplegades i utilisades per a un tipo d'espectroscòpia cridada espectroscòpia d'emissió de purna.[10]
Un pols de làser d'alta energia sol produir una purna elèctrica. l'espectroscòpia de plasma induït per làser (LIBS) és un tipo d'espectroscòpia d'emissió atòmica que ampra el pols d'un làser d'alta energia per a excitar àtoms en una mostra. LIBS També s'ha cridat espectroscòpia de purna del làser (LSS).[11]
Les purnes elèctriques també poden amprar-se per a crear ions para espectrometria de massas.[12]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ (1940).Physical Review.57(8)
- 722.doi:10.1103/PhysRev.57.722.
- ↑ (1989).Scientometrics.17
- 165.doi:10.1007/BF02017730.
- ↑ Heilbron, J. L.; Heilborn, J. L. (1979). Electricity in the 17th and 18th centuries: a study of early Modern physics, Berkeley: University of Califòrnia Press. ISBN 0-520-03478-3.
- ↑ The Bosch book of the Motor Car, Its evolution and engineering development, St. Martin's Press, copyright 1975, Library of Congress # 75-39516, pp 206-207.
- ↑ Bill Whitman, Bill Johnson and John Tomczyck (2004). Refrigeration and Air Conditioning Technology, 5I, Clifton Park, NY: Thomson Delmar Learning, pp. 677ff. ISBN 1-4018-3765-4.
- ↑ Ed Sobey (2010). The Way Kitchens Work: The Science Behind the Microwave, Teflon Pa, Garbage Disposal, and More, Chicago, Ill: Chicago Review Press, pp. 116. ISBN 1-56976-281-3.
- ↑ Beauchamp, K. G. (2001). History of telegraphy, London: Institution of Electrical Engineers. ISBN 0-85296-792-6.
- ↑ Jameson, Elman C. (2001). Electrical discharge machining, Dearborn, Mich: Society of Manufacturing Engineers. ISBN 0-87263-521-X.
- ↑ (2006).Journal of Materials Science.41(3)
- 763.doi:10.1007/s10853-006-6555-2.
- ↑ (1969).Applied Spectroscopy.23(4)
- 317.doi:10.1366/000370269774380662.
- ↑ Radziemski, Leon J.; Cremers, David A. (2006). Handbook of laser-induced breakdown spectroscopy, New York: John Wiley. ISBN 0-470-09299-8.
- ↑ (1936).Review of Scientific Instruments.7
- 46.doi:10.1063/1.1752028.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Chispa eléctrica» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.