กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

ลมไอออน

ลมไอออน ลมไอออนิก ลม โคโรนา หรือ ลมไฟฟ้า คือกระแสลมของอนุภาคที่มีประจุซึ่งเกิดจากแรงไฟฟ้าสถิตที่เชื่อมโยงกับ การปล่อยประจุโคโรนา ที่เกิดขึ้นที่ปลายตัวนำแหลมคมบางชนิด (เช่น...

ลมไอออน

ภาพแสดงกังหันลมไฟฟ้าสถิต หรือตัวหมุนโคโรนา ที่ต่อกับเครื่องวิมส์เฮิร์สต์ ขนาดเล็ก (เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิต) ทั้งในสภาวะหยุดนิ่งและหมุน

ลมไอออนลมไอออนิกลมโคโรนาหรือลมไฟฟ้าคือกระแสลมของอนุภาคที่มีประจุซึ่งเกิดจากแรงไฟฟ้าสถิตที่เชื่อมโยงกับการปล่อยประจุโคโรนา ที่เกิดขึ้นที่ปลายตัวนำแหลมคมบางชนิด (เช่น ปลายแหลมหรือใบพัด) ที่ ได้รับแรงดันไฟฟ้าสูงเมื่อเทียบกับพื้นดิน ลมไอออนเป็น ปรากฏการณ์ ทางไฟฟ้าไฮโดร ไดนามิก เครื่องกำเนิดลมไอออนยังสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นเครื่องขับเคลื่อนทางไฟฟ้าไฮโดรไดนามิกอีก ด้วย

คำว่า "ลมไอออนิก" ถือเป็นคำที่ไม่ถูกต้องเนื่องจากความเข้าใจผิดว่ามีเพียงไอออนบวกและไอออนลบเท่านั้นที่มีส่วนเกี่ยวข้องหลักในปรากฏการณ์นี้ การศึกษาในปี 2018 พบว่าอิเล็กตรอนมีบทบาทมากกว่าไอออนลบในช่วงที่มีแรงดันไฟฟ้าลบ ดังนั้นจึงมีการเสนอให้ใช้คำว่า "ลมไฟฟ้า" เป็นคำที่ถูกต้องกว่า[ 1 ]

ปัจจุบันปรากฏการณ์นี้ถูกนำมาใช้ในเครื่องบินลมไอออนิกของ MITซึ่งเป็นเครื่องบินโซลิดสเตทลำแรกที่พัฒนาขึ้นในปี 2018

ประวัติศาสตร์

ในปี ค.ศ. 1750 [ 2 ] บี. วิลสัน ได้สาธิตแรงสะท้อนกลับที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยประจุโคโรนาแบบเดียวกัน และต้นแบบของเครื่องขับดันไอออนคือใบพัดปล่อยประจุโคโรนา[ 3 ]การปล่อยประจุโคโรนาจากแขนใบพัดหมุนอิสระที่มีปลายงอเป็นปลายแหลม[ 4 ] [ 5 ] ทำให้เกิด ประจุในอากาศซึ่งจะผลักปลายแหลมออกไปเนื่องจากขั้วของปลายแหลมและอากาศเป็นขั้วเดียวกัน[ 6 ] [ 7 ]

ฟรานซิส ฮอว์กส์บีผู้ดูแลเครื่องมือของราชสมาคมแห่งลอนดอนได้รายงานเรื่องลมไฟฟ้าเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1709 [ 8 ]ไมรอน โรบินสัน ได้ทำการรวบรวมบรรณานุกรมและทบทวนวรรณกรรมอย่างละเอียดในช่วงที่ความสนใจในปรากฏการณ์นี้กลับมาเฟื่องฟูอีกครั้งในช่วงทศวรรษ ค.ศ. 1950 [ 9 ]

ในปี 2018 นักวิจัยจากเกาหลีใต้และสโลวีเนียใช้เทคนิคการถ่ายภาพแบบ Schlierenเพื่อพิสูจน์ในเชิงทดลองว่าอิเล็กตรอนและไอออนมีบทบาทสำคัญในการสร้างลมไอออนิก การศึกษาครั้งนี้เป็นครั้งแรกที่ให้หลักฐานโดยตรงว่า แรงทาง ไฟฟ้าไฮโดรไดนามิกที่รับผิดชอบต่อลมไอออนิกนั้นเกิดจาก แรงต้าน ของอนุภาคที่มีประจุซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนและไอออนผลักดันอนุภาคที่เป็นกลางออกไป

ในปี 2018 ทีมวิจัยของMITได้สร้างและบินเครื่องบินต้นแบบลำแรกที่ขับเคลื่อนด้วยลมไอออนิกได้สำเร็จ ซึ่งก็คือMIT EAD Airframe Version 2 [ 10 ]

กลไก

ประจุไฟฟ้าสุทธิบนตัวนำ รวมถึงการกระจายประจุเฉพาะที่ที่เกี่ยวข้องกับไดโพล จะอยู่บนพื้นผิวด้านนอกทั้งหมด (ดูกรงฟาราเดย์ ) และมีแนวโน้มที่จะกระจุกตัวอยู่รอบจุดแหลมและขอบมากกว่าบนพื้นผิวเรียบ นั่นหมายความว่าสนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุบน จุด นำไฟฟ้า แหลม จะมีความแรงมากกว่าสนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุเดียวกันที่อยู่บนเปลือกนำไฟฟ้าทรงกลมขนาดใหญ่และเรียบ เมื่อความแรงของสนามไฟฟ้าเกินกว่าค่าที่เรียกว่าแรงดันเริ่มต้นการปล่อยประจุโคโรนา (CIV) มันจะทำให้โมเลกุลอากาศรอบปลายแตกตัวเป็นไอออน และ จะมองเห็น พลาสมา สีม่วงจางๆ เล็กๆ ในที่มืดบนปลายนำไฟฟ้า การแตกตัวเป็นไอออนของโมเลกุลอากาศที่อยู่ใกล้เคียงส่งผลให้เกิดโมเลกุลอากาศที่มีขั้วเดียวกันกับปลายที่มีประจุ จากนั้น ปลายจะผลักกลุ่มไอออนที่มีประจุเดียวกันออกไป ซึ่งจะขยายตัวทันทีเนื่องจากแรงผลักระหว่างไอออนด้วยกันเอง แรงผลักระหว่างไอออนเหล่านี้ก่อให้เกิด "ลม" ไฟฟ้าที่แผ่ออกมาจากปลาย โดยมักจะมีเสียงฟู่เกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความดันอากาศที่ปลาย แรงตรงข้ามจะกระทำต่อปลายซึ่งอาจทำให้ปลายหดกลับหากไม่ได้ยึดติดกับพื้นอย่างแน่นหนา

เครื่องกำเนิดลมไอออนแบบไร้ใบพัดทำหน้าที่ตรงกันข้าม โดยใช้ลมโดยรอบในการเคลื่อนย้ายไอออน ซึ่งจะถูกรวบรวมและผลิตเป็นพลังงานไฟฟ้า

ดูเพิ่มเติม

  • หนังสือ "The Man Who Mastered Gravity (ชีวประวัติของทาวน์เซนด์ บราวน์)" โดย พอล ชัตซ์กิน; สำนักพิมพ์ Incorrigible Arts, ISBN 2023 978-0-9762000-3-1
  • การขับเคลื่อนด้วยพลาสมาในอวกาศ
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ion_wind&oldid=1291988184 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ลมไอออน

ลมไอออน ลมไอออนิก ลม โคโรนา หรือ ลมไฟฟ้า คือกระแสลมของอนุภาคที่มีประจุซึ่งเกิดจากแรงไฟฟ้าสถิตที่เชื่อมโยงกับ การปล่อยประจุโคโรนา ที่เกิดขึ้นที่ปลายตัวนำแหลมคมบางชนิด (เช่น...

ประวัติศาสตร์

ในปี ค.ศ. 1750 [ 2 ] บี. วิลสัน ได้สาธิตแรงสะท้อนกลับที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยประจุโคโรนาแบบเดียวกัน และต้นแบบของ เครื่องขับดันไอออน คือใบพัดปล่อยประจุโคโรนา [ 3 ] การปล่อยประจุโคโรนาจากแขนใบพัดหมุนอิสระที่มีปลายงอเป็นปลายแหลม [ 4 ] [ 5 ] ทำให้เกิด ประจุใน...

กลไก

ประจุไฟฟ้าสุทธิบนตัวนำ รวมถึงการกระจายประจุเฉพาะที่ที่เกี่ยวข้องกับไดโพล จะอยู่บนพื้นผิวด้านนอกทั้งหมด (ดู กรงฟาราเดย์ ) และมีแนวโน้มที่จะกระจุกตัวอยู่รอบจุดแหลมและขอบมากกว่าบนพื้นผิวเรียบ นั่นหมายความว่า สนามไฟฟ้า ที่เกิดจากประจุบน จุด นำไฟฟ้า แหลม...

ดูเพิ่มเติม

เครื่องฟอกอากาศแบบไอออน เครื่องขับดันไอออน ไอโอโนคราฟต์ แอคทูเอเตอร์พลาสมา เครื่องขับดันแบบฮอลล์เอฟเฟกต์ ระบบขับเคลื่อนแม่เหล็กไฟฟ้าไฮโดรไดนามิก เครื่องขับดันแม่เหล็กพลาสมาไดนามิก เครื่องขับดันเหนี่ยวนำแบบพัลส์ ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบปล่อยสนามไฟฟ้า...