电晕是一种在高电压下,电线或金属导体表面产生的电气放电现象。当电压超过一定值时,电晕就会在导体表面产生。
在电晕区域内,电子与正离子,即空气分子碰撞后被电场加速,相互碰撞时大量离子化产生,电子又在电场力的作用下加速,使得气体电离形成的二次电子进行连锁反应,使电晕区域内形成较高的电离率。
当电晕产生时,同时伴随着电子的大量受激发,处于激发态的电子由于能量失配,在回到基态时会释放出能量,从而产生光发射。
此外,在电晕区域内,电子与气体分子不断碰撞,使得气体分子或原子激发,当气体分子或原子退回到基态时也会产生光子发射。
电晕的颜色和频率与气体分子的种类、压强、温度和电场强度有关。气体分子不同,发射出的光谱也不同。
例如,在空气中的电晕发射的光主要是紫色和青色的,这是由于空气中主要有氮分子和氧分子,在高电场下会电离产生带电物质和处于激发态的氮和氧分子产生高能量电子碰撞,而产生上述颜色的光谱。
电晕现象虽然在高压线附近造成了不少的电力损耗,但是电晕光也产生了广泛的应用:
1、电晕灯。电晕灯是一种能产生强烈、稳定的电晕并将其用于照明的灯。
2、电晕空气净化器。电晕空气净化器利用电晕现象使空气中的细菌、病毒等变为带电小颗粒,并通过电场的作用将它们吸附在集尘板或集尘棒等上。