εκφόρτιση ή εκκένωση, ηλεκτρική

Φαινόμενο στο οποίο παρουσιάζεται μείωση του ηλεκτρικού φορτίου ενός αγωγού. Η η.ε. μπορεί να λάβει διάφορες μορφές, ανάλογα με τον τύπο της χρησιμοποιούμενης συσκευής. Είναι δυνατόν να είναι το κύριο φαινόμενο ή ο βασικός σκοπός της συσκευής, ενώ άλλες φορές είναι φαινόμενο δευτερεύον και επιβλαβές, που πρέπει να μελετήσουμε για να μειώσουμε την επίδρασή του. Και στις δύο περιπτώσεις η η.ε. καθορίζεται από την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου κοντά στο αγώγιμο σώμα και από τις ιδιότητες του μονωτικού ή αγώγιμου μέσου, που βρίσκεται στον χώρο δράσης του πεδίου. Συχνά η η.ε. επηρεάζεται και από την πίεση. Υπάρχουν οι ακόλουθες περιπτώσεις η.ε.: Η.ε. ενός συσσωρευτή, δηλαδή η μείωση του φορτίου που υπάρχει στα ηλεκτρόδια, εξαιτίας ηλεκτροχημικών φαινομένων που συντελούνται στο εσωτερικό και οφείλονται στην κανονική δίοδο του ρεύματος. Αν έχουμε ένα κύκλωμα ανοιχτό συμβαίνει πάλι η.ε., γιατί υπάρχουν διαρροές στο μονωτικό, τις οποίες μπορούμε να ελαττώσουμε αλλά όχι να εξαλείψουμε. Η.ε. ενός ηλεκτρικού πυκνωτή, δηλαδή η μείωση του ηλεκτρικού φορτίου των οπλισμών ενός πυκνωτή, ο οποίος είχε φορτιστεί με μία συνεχή ηλεκτρεγερτική δύναμη. Οφείλεται στη σύνδεση των οπλισμών με ένα ηλεκτρικό κύκλωμα. Η μεταβολή της έντασης του ρεύματος, σε συνάρτηση με τον χρόνο, εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του κυκλώματος. Η.ε. στα αέρια, η οποία συμβαίνει στις λυχνίες αερίων για δεδομένες τιμές διαφοράς δυναμικού μεταξύ των ηλεκτροδίων. Το φαινόμενο εξαρτάται κατά πολύ από τη φύση και την πίεση του αερίου. Σε ορισμένες περιπτώσεις η η.ε. μπορεί να γίνει φωτεινή (αγωγιμότητα). Η.ε. διάσπασης διάσπαση, η οποία παρατηρείται σε διηλεκτρικά όταν υποστούν την επίδραση ενός ηλεκτρικού πεδίου με ένταση ανώτερη από μία κρίσιμη τιμή. Έχει ως αποτέλεσμα τη μηχανική διατήρηση του διηλεκτρικού και τον εκμηδενισμό της υπάρχουσας διαφοράς δυναμικού καθώς προς στιγμήν το διηλεκτρικό διαρρέεται από φορτία. Είναι το στοιχείο το οποίο, μαζί με άλλες φυσικές ιδιότητες (μηχανική αντοχή, ελαστικότητα), καθορίζει το μέγεθος του διηλεκτρικού στις ηλεκτρικές κατασκευές. Γνωστά παραδείγματα διάσπασης είναι οι κοινοί σπινθήρες και οι κεραυνοί. Και στις δύο περιπτώσεις το διηλεκτρικό μέσο είναι ο αέρας. Φαινόμενο διαρροής (κορόνα), το οποίο συμβαίνει γύρω από τους αγωγούς των γραμμών υψηλής τάσης. Επειδή η ένταση του πεδίου ελαττώνεται με την αύξηση της ακτίνας του αγωγού, η διαρροή κάνει αγώγιμο ένα κυλινδρικό στρώμα αέρα γύρω από τον αγωγό, ώσπου να αποκτήσει μία εξωτερική διάμετρο τόση ώστε να μην μπορεί να παραχθεί η.ε. κατά την έννοια της η.ε. διάσπασης. Το στρώμα του αέρα που γίνεται με τον τρόπο αυτό αγώγιμο ιονίζεται, με αποτέλεσμα να είναι φωτεινό και ορατό κατά τη νύχτα. Ένα άλλο φαινόμενο διαρροής με σημαντικό ενδιαφέρον είναι το λεγόμενο φαινόμενο της ακίδας. Στην περίπτωση αυτή το ηλεκτρικό φορτίο τείνει να διαρρεύσει από τους αγωγούς στα σημεία όπου αυτοί παρουσιάζουν τη μεγαλύτερη ακτίνα καμπυλότητας ή μία ακίδα. Το φαινόμενο αυτό χρησιμοποιείται πρακτικά για τη φόρτιση των σύγχρονων ηλεκτροστατικών μηχανών, όπως στην περίπτωση της γεννήτριας Βαν ντε Γκράαφ. Ηλεκτρική εκκένωση διάσπασης αερίου. Η εκφόρτιση, η οποία οφείλεται σε υψηλή διαφορά δυναμικού, μπορεί να έχει αρκετά μέτρα μήκος. Η εκφόρτιση ενός συσσωρευτή παράγει μία χημική λειτουργία που είναι αντιστρεπτή, εκτός αν κατέλθουμε κάτω από μία καθορισμένη τιμή τάσης (στην περίπτωση του συσσωρευτή που σχηματίζεται από τρία στοιχεία, η τιμή αυτή είναι περίπου 5 βολτ και αντιστοιχεί σε περίπου 1,7 βολτ ανά στοιχείο). Η διάρκεια της εκφόρτισης εξαρτάται από τη χωρητικότητα του συσσωρευτή και από την κατανάλωση ενέργειας στη μονάδα του χρόνου.