ปรากฏการณ์โคโรนา

ในทางไฟฟ้า การปล่อยประจุแบบโคโรน่า (Corona Discharge) เป็นการปล่อยประจุไฟฟ้าเกิดจากการแตกตัว (ionization) ของอากาศหรือของไหลที่ไหลผ่านวัสดุที่เป็นตัวนำไฟฟ้าซึ่งมีพลังงานไฟฟ้าอยู่ การปล่อยประจุแบบนี้จะเกิดขึ้นเมื่อเกิดความแรงของสนามไฟฟ้ารอบๆ ตัวนำไฟฟ้าสูงพอที่จะสร้างย่านความนำไฟฟ้าโดยรอบ แต่ไม่แรงพอที่จะทำให้เกิดการพังทลาย (breakdown) หรือเกิดประกายไฟ (arcing) กับวัตถุใกล้เคียง ปรากฏการณ์โคโรน่ามักจะพบเป็นแสงสีน้ำเงินอ่อน (bluish) เรืองแสงอยู่ในอากาศที่อยู่โดยรอบวัสดุตัวนำไฟฟ้าแรงสูง โดยธรรมชาติการคายประจุแบบโคโรน่าไม่เป็นสิ่งที่พึงปรารถนา ซึ่งทำให้เกิดการสูญเสียกำลังในไฟฟ้าแรงสูงหรือได้สารประกอบที่ไม่พึงประสงค์หรือเป็นอันตรายในกิจกรรมทางเคมี เช่นกลายเป็นโอโซน มีการควบคุมการปล่อยประจุแบบโคโรน่าทั้งในการกรองสัญญาณ, การพิมพ์และกระบวนการอื่นๆ

การปล่อยประจุแบบโคโรน่ารอบๆขดลวดแรงดันสูง

การปล่อยประจุแบบโคโรน่าบนล้อวาร์เทนเบิร์ก (Wartenberg wheel)

ความรู้เบื้องต้น

โคโรนา เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นจากกระแสที่ไหลจากขั้วไฟฟ้าที่มีศักย์ไฟฟ้าสูงได้กระจายตัวไปยังของไหลที่อยู่แวดล้อม ซึ่งโดยทั่วไปแล้วมักจะเป็นอากาศ ผ่านการไอออเซชั่น (ionization) ซึ่งจะสร้างย่านพลาสมารอบๆ ขั้วไฟฟ้า ในที่สุดไอออนที่เกิดขึ้นก็จะผ่านไปยังพื้นที่ที่มีศักย์ต่ำ แล้วไอออนก็จะรวมตัวเป็นกลางอีกครั้ง

เมื่อสนามไฟฟ้า ณ จุดใดจุดหนึ่งในของไหลแวดล้อมมีค่าสูงพอ ของไหล ณ จุดนั้นก็จะแตกตัวเป็นไอออนและมันก็จะกลายเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า เมื่ออากาศกลายเป็นสื่อตัวนำจะมีผลให้เปรียบเสมือนมีการเพิ่มขนาดของตัวนำไฟฟ้า ดังนั้นย่านของการนำไฟฟ้าใหม่จะไม่ปรากฏขอบเขตชัดเจน การแตกตัวของไอออนอาจจะไม่ขยายขอบเขตไปไกลมากนัก ด้านนอกของขอบเขตดังกล่าวจะมีประจุตรงข้ามกับภายในตัวนำเคลื่อนที่อย่างช้าๆ ทำให้มีสภาพเป็นกลาง