Discharge, Charging   방전, 충전

(2022-07-09)

Gas Discharge, 기체 방전, 진공 방전, Spark Discharge, 불꽃 방전, Glow Discharge, 글로우 방전, Arc Discharge, 아크 방전, 아크 , 코로나 방전


1. 충전, 방전 이란?

  ㅇ 충전 (充電, Charging) 또는 대전 (帶電, Electrification)
     - 대전체전하를 얻는것
        . 例) 축전지 등이 외부로부터 전기에너지를 공급 받는 것
        . 例) 마찰 전기에 의해 전위를 띄는 것

  ㅇ 방전 (放電, Discharge)
     - 대전체전하를 잃어버리는 것
        . 例) 전지 등이 외부에 전기에너지를 공급하는 것

  ㅇ 방전 응용
     - 방전 회피 : 고 전압에서 절연물의 절연 파괴 방지 등
     - 방전 이용 : 작은 에너지 공급으로도 효율적인 방전 플라즈마의 생성,
                   접지에 의한 인명,시설 보호 등


2. 기체 방전 (Gas Discharge)

  ㅇ 일종의 절연 파괴 현상 (Electrical Breakdown) 임
     - 비교적 낮은 압력기체에서의 급격한 전류 전도 현상
        . 공기중 또는 기체가 봉입된 방전관에 높은 전압을 가할 때,
          순간 도전(도통)이 일어나며 절연 파괴되는 현상
           .. 例) 번개(전기 방전의 일종으로 내부 온도가 수만도에 이름) 등
        . 한편, 공기절연파괴 : 33 kV/㎝ (1㎝ 사이에 33 kV 이상의 고 전압이 걸릴 때)

  ㅇ 특히, 진공 방전(Vacuum Discharge)이라 함은,
     - 과학적 연구를 위해 거의 희박한 기체 하의 방전을 말함           ☞ 진공관 참조

  ㅇ 또한, 전자의 증식 과정 (전자 사태 현상)


3. 기체 방전 구분

  ㅇ 과도 상태의 불꽃 방전 : Spark Discharge
     - 하전 입자가 증식되어 전로 파괴되기 직전에 과도적인 불꽃 수반 방전

     - 타운젠즈 방전(Townsend Discharge) 이론
        . 짧은 전극 간격과 낮은 기압에 적합한 방전 이론

     - 파센의 법칙 이론

  ㅇ 전로 파괴 : Total Discharge (전극이 완전히 단락되어짐)
     - 글로우 방전 (Glow Discharge)
        . 저압 기체에 전기를 통과시켰을 때, 약하고 고운/희미한(glow)  방전
           .. 例) 네온사인 등
        . 방전관에서, 관내 압력이 대략 1~10 torr 정도 낮을 때, 관 전체가 밝은 보라색 을 띔
        . 방전관은, 현대 과학 발전에 중요한 역할을 함
           .. 例) 전하질량측정, X선동위원소 발견, 질량분석계 발명 등
           .. 음극선관의 초기 원형 임

     - 아크 방전 (Arc Discharge)
        . 통상 높은 압력 하에, 높은 열과 강렬한 (붉은) 을 발하는 방전
           .. 플라즈마를 이용한 방전
           .. 지속성을 띔
           .. 기체 방전 중 가장 진전된 형식임
        . 방전관에서, 관내 압력이 대략 50 torr 정도일 때, 붉은 을 띔
           .. 전극 사이의 기체가 충분히 전리상태 (고온의 플라즈마)가 됨으로써,
           .. 강한 전류 (전류밀도 > 10-4 A/㎡)가 흐르며,
           .. 높은 열과 강렬한 을 발함
        . 높은 전류 흐름으로 인해, 음극이 가열되며, 열전자방출 및 장방출로 더 많은 전자가 방출됨

  ㅇ 부분 파괴 : Partial Discharge (국부적으로 절연파괴되어짐)
     - 코로나 방전 (Corona Discharge)
        . 높은 압력과 강한 불균일 전계에서 국부적인 방전
        . 절연이 부분적으로 파괴되며 나타나는 현상
           .. 例) 비오는 날씨에 송변전설비에 소리 발생,밤에 전선에서 청백색 이 나는 등

전하
   1. 전하   2. 전자   3. 대전   4. 방전   5. 정전기   6. 정전 유도   7. 전자 방출   8. 전자 유형  


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