Visualisation de la Décharge
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Formules de Décharge Pointue
Instructions
- Augmentez la tension pour observer la décharge corona aux pointes
- Comparez différentes formes de conducteurs
- Un rayon de pointe plus petit crée un champ plus fort
- Le corona se forme quand E dépasse le seuil (~30 kV/cm)
- Changez entre les vues de charges, champ et décharge
- Observez la différence visuelle entre corona positif et négatif
Qu'est-ce que la Décharge Pointue ?
La décharge pointue, ou effet corona, se produit lorsque le champ électrique à une pointe dépasse la rigidité diélectrique de l'air. La densité de charge superficielle y est très élevée, créant un champ intense qui ionise les molécules d'air voisines.
Distribution des Charges sur les Conducteurs
Sur un conducteur chargé, les charges se distribuent sur la surface pour minimiser l'énergie potentielle. Elles s'accumulent aux zones de forte courbure (pointes). La densité superficielle σ est inversement proportionnelle au rayon de courbure r.
Renforcement du Champ Électrique
Le champ électrique à la surface d'un conducteur est proportionnel à la densité de charge locale : E = σ/ε₀. Comme la densité de charge est la plus élevée aux pointes, le champ y est aussi le plus fort.
Claquage de l'Air et Formation du Corona
Lorsque le champ électrique dépasse environ 30 kV/cm dans l'air, les molécules commencent à s'ioniser. Ce seuil est appelé rigidité diélectrique. Les électrons libres sont accélérés et créent une avalanche d'ionisation.
Applications Pratiques
La décharge pointue a de nombreuses applications : paratonnerres, précipitateurs électrostatiques, photocopieurs, générateurs Van de Graaff.