Distance entre 2 pièces métalliques pour ioniser l'air

[epsylone25]

Bonjour,

J'aimerai connaitre la distance D pour que le courant passe entre 2 pièces métallique sous tension.
En effet, si les 2 pièces se touchent : le courant passe, ok.
Mais si on approche les 2 pièces à une distance l'une de l'autre très faible , quelques micron, nanomètre?
l'air va t il se ioniser ? et le courant pourra alors circuler d'une pièce à l'autre (sans contact entre celle ci).

La question que je me pose est donc:
A quel distance entre les 2 pièces le courant va t il circuler?
Connaissez vous une méthode pour déterminer cette distance?

On a :
- pièce n°1 : cylindre diamètre 0.5mm, hauteur 20mm, en métal dure (c'est la surface de 0.5 de diamètre qui arrive en contact)
- pièce n°2 : cylindre diamètre 50mm, hauteur 20mm, en laiton
- courant : 5mA
- ddp entre les 2 pièces : 5V
- RH : 40%

Y a peut être d'autres paramètres à prendre en considération, je sais pas trop ...

Merci de m'aider ^^.

Bonne journée.
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[invite07941352]

Bonjour,
Disruption dans l'air :
36000 V 10 mm
3600 V 1 mm
Si on extrapole - je ne sais pas si cela a un sens physique : 5 V 1.4 micron .

[phys4]

Bonjour,
Vous avez la configuration idéale pour ioniser l'air : un fil à l'intérieur d'un cylindre.

Entre des plaques, le problème serait qu'à la tension de claquage il se produit un court-circuit de faible durée et un arc avec fusion éventuelle de métal.

Le fil dans le cylindre aura un champ électrique beaucoup plus élevé à sa surface que sur le cylindre extérieur (100 fois plus), il sera donc possible de produire une ionisation sans arc.
Par contre, il faudra utiliser une tension suffisante pour atteindre la tension de claquage de l'air à la surface du fil.

Pour 30 000 volt/cm cela ferait une tension de 3450 volts entre cylindres.

Si vous voulez déplacer le fil pour utiliser seulement 5volts, il faudra mettre le fil à moins de 2 µm du bord du grand cylindre.

[epsylone25]

Bonjour,

Merci pour les réponses.

Effectivement il n y a pas d'arc (sinon les opérateur risque d'avoir peur ^^).

Je vois 36000V/cm et 30000V/cm dans le message qui suit, quel valeur dois je prendre? Cette différence est liés à quoi? humidité relative?
Du coup, le courant n'a aucune influence? de même les matériaux non plus?

Bonne journée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour,
Disruption dans l'air :
36000 V 10 mm
3600 V 1 mm
Si on extrapole - je ne sais pas si cela a un sens physique : 5 V 1.4 micron .

Bonjour.
Eh non. On ne peut pas extrapoler. Vous pouvez faire la manip avec deux pièces (de monnaie) isolées par une feuille de papier (0,1 mm) et les placer dans le circuit d’une ampoule de 230 V : que dalle, rien, nada. Alors qu’avec la règle de 1 mm pour 1 kV, l’arc devrait se former à 100 V
En fait, tout cela est décrit par la loi empirique de Paschen.

Par contre, on peur faire passer du (faible) courant en ionisant l’air par effet corona. Comme dans le photocopieuses.
Au revoir.

[phys4]

Je vois 36000V/cm et 30000V/cm dans le message qui suit, quel valeur dois je prendre? Cette différence est liés à quoi? humidité relative?
Du coup, le courant n'a aucune influence? de même les matériaux non plus?

C'est 36 000 volts/cm pour air sec, et cela décroit avec l'humidité.
Le courant n'a pas d'influence car si la tension est insuffisante, il ne passe pas de courant. Il est prudent de limiter le courant avec une résistance en série dans le circuit.

Le matériau des électrodes métalliques n'a pas d'effet, mais son état de surface peut en avoir.

[epsylone25]

Merci pour le lien LPFR et pour les explications phys4.
Mais du coup, les messages 5 et 6 ne sont pas compatibles?

[gwgidaz]

On peut augmenter l'ionisation en chauffant le fil, ou en l'éclairant en UV, ou s'il est radioactif, me semble -t-il...
ou encore en l'arrêtant : la pointe sera plus efficace !

[LPFR]

Merci pour le lien LPFR et pour les explications phys4.
Mais du coup, les messages 5 et 6 ne sont pas compatibles?

Re.
Non. Ils ne sont pas compatibles.
Pour revenir à votre problème de base, le champ électrique à la surface d’un fil (ou un câble) peut être grand, pour une même tension, si le diamètre est suffisamment petit. Comme dans les dispositifs à corona des photocopieuses. Ou les câbles de lignes haute tension, dont on entend le grésillement. Mais pour des diamètres fins (1/10 mm) il faut monter à plus de 1000 V. Par exemple, dans les tubes Geiger, on ne commence à avoir des avalanches sans particules (au delà du plateau), qu’à plus de 1000 V. Catmandou est sûrement plus au courant que moi.

Donc, votre dispositif, avec vos 5 V ne fonctionnera pas. Il faudrait que vous le remplissiez d’eau salé, au du moins que vous crachiez dessus.

Mais si vous nous dites ce que vous vouliez faire avec les 5 mA, peut-être que l’on trouvera une alternative.
A+

[LPFR]

Bonjour.
Un autre aspect :
Avec un diamètre de fil ou de pointe suffisamment petit on obtient des champs électriques faramineux.
Mais cela ne suffit pas à ioniser une molécule ou un atome. L’énergie d’ionisation des composants de l’air est d’au moins 12 eV.
Aucun électron accéléré sous 5 V ne dépassera 5 eV même si cette accélération se fait sous un champ énorme.
Au revoir.