Usuari:Mcapdevila/Explosor

De Viquipèdia
Salta a la navegació Salta a la cerca
Exemple d'explosor

Un explosor [1] (en anglès, spark-gap) és un dispositiu utilitzat per generar descàrregues elèctriques a l'aire a través de dos elèctrodes que es comuniquen amb un circuit d'inducció. El primer ús d'aquest aparell està relacionat amb els experiments de James Clerk Maxwell sobre la propagació de les ones electromagnètiques el 1864. A partir de 1891, en Nikola Tesla va utilitzar diferents tipus d'explosors: asíncrons, síncrons, giratoris i fixos en el seu equip de ràdio. Actualment s'utilitza per encendre els llums d'arc i com instrument de mesura per determinar el valor de la diferència de potencial generada per les seves bobines, que arriben a voltatges elèctrics particularment alts, on els voltímetres normals no hi poden arribar.

Es tracta d'un dispositiu relativament simple, que consta de dues varetes o esferes suspeses a l'aire i cada una connectada als punts entre els quals s'ha de realitzar el mesurament (un dels dos punts pot ser connectat a terra).

La distància entre els elèctrodes es regula mitjançant sistemes de cargols o politges perquè l'espurna salti a una tensió determinada (de fet, quan la intensitat del camp elèctric excedeix el valor de rigidesa dielèctrica de l'aire).

Sabent que l'aire sec té un valor de rigidesa dielèctrica de 3000 volts per mm es pot calcular la distància entre els elèctrodes, perquè l'espurna salti a aquesta tensió determinada.

Descarregadors de sobretensió[modifica]

Exemple d'espurna d'Arc elèctric formada en un explosor de dos elèctrodes amb una tensió de 400 kV

Els anomenats "descarregadors de sobretensió" fan ús d'explosors, i són àmpliament utilitzats especialment, en línies elèctriques aèries de mitja i alta tensió com protecció contra sobretensions de naturalesa estàtica d'origen atmosfèric.

Principalment hi ha tres tipus d'aquests dispositius de protecció:

  • Explosors de dos elèctrodes
  • Explosors de tres elèctrodes
  • Explosors amb disparador

L'ús d'aquests dispositius es fa necessari principalment per a protegir els transformadors d'alta tensió i les cadenes d'aïlladors, que no resistirien les elevades tensions elèctriques d'origen atmosfèric.

Encara que es tracta d'un dispositiu molt simple, l'explosor és molt eficaç per esmorteïr el primer cop d'una sobretensió, que serà tractada o no per altres components, com per exemple diferents tipus de varistor MOV.

El calibratge no es pot realitzar amb molta precisió, atès que la tensió de descàrrega es determinada per la distància entre els dos pols però també depèn de la constant dielèctrica de l'aire, i aquesta varia en funció de la pressió, humitat i ventilació.

Grans explosors amb separacions de diversos metres s'utilitzen en els laboratoris de física i enginyeria elèctrica especialitzats en alt voltatge.

Escala de Jacob[modifica]

Un cas particular d'explosor conegut informalment com a escala de Jacob, (en anglès Jacob's ladder), l'arc elèctric produït per un dispositiu format per dos conductors rectes en forma de V. Aquest dispositiu s'utilitzava molt en les pel·lícules de ciència-ficció antigues. L'arc es produeix en la part més propera (baixa) dels elèctrodes i a mesura que l'aire superior és ionitzat per la radiació ultraviolada i per la calor, va pujant fins que la distància dels elèctrodes és massa llarga i desapareix, repetint-se l'arc a la part més estreta i així successivament. Perquè es produeixi l'arc es necessita normalment una diferència de tensió entre elèctrodes major de 5.000 volts.[2] Per millorar el grumeig de l'arc i que aquest s'iniciï en la part més baixa de la V, s'introdueix un tercer elèctrode curt (anomenat de Gabriel) entre els dos principals. Va connectat a un dels elèctrodes principals per una resistència.

Referències[modifica]

  1. explosor a Optimot
  2. Strand, Harold P. «How to make a Jacob's Ladder» (en anglès). Popular Science, Febrer, 1962, p.110 [Consulta: 13 novembre 2012].