Vent ionique

Vent ionique
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Un vent ionique, ou vent d'ions , ou encore vent coronal est un courant d'un fluide ionisé généré par un fort champ électrique.

Sommaire

Découverte

Francis Hauksbee, curateur des instruments pour la Royal Society de Londres, enregistra en 1709[1] le premier rapport sur les vents électriques. Dans les années 50, à l'occasion d'un regain d'intérêt pour ces phénomènes, Myron Robinson procéda à un inventaire bibliographique et une revue de la littérature exhaustifs[2].

Principe

Les charges électriques des conducteurs résident entièrement sur leurs surfaces externes (voir Cage de Faraday), et tendent à se concentrer plutôt aux extrémités (sommets et arêtes) pointues que sur les surfaces régulières. Ceci signifie que le champ électrique généré par une charge sur un sommet conducteur aigu est beaucoup plus fort que le serait le champ généré par la même charge affectant un gros noyau conducteur sphérique et lisse. Lorsque cette force de champ électrique excède ce qu'on connaît sous le nom de gradient de voltage d'inception de décharge corona (CIV), elle ionise l'air vers l'extrémité de la pointe, et l'on peut dans l'obscurité observer un faible jet de plasma violet sur l'extrémité conductrice. L'ionisation des molécules d'air proches résulte de la génération de molécules d'air ionisées ayant la même polarité que celle des extrémités chargées.

Subséquemment, l'extrémité repousse un nuage d'ions identiquement chargés, qui s'étend immédiatement, du fait de la répulsion entre les ions eux-mêmes. Cette répulsion crée un vent électrique émanant de l'extrémité, habituellement accompagné d'un sifflement dû au changement de la pression de l'air situé à proximité de l'extrémité.

Utilisation

A la différence du propulseur électrohydrodynamique (EHD), la force nette générée par un appareil à vent ionique ne repose pas sur le transfert du moment entre les molécules d'air chargées et celles qui sont neutres, mais seulement sur l'impulsion que les ions chargés gagnent à l'instant de leur répulsion depuis l'extrémité. C'est analogue au recul d'un fusil lorsqu'il tire une balle. Grâce à cette propriété, l'appareil à impulsion ionique peut trouver une utilisation dans la propulsion des vaisseaux spatiaux, même si la force d'un vent ionique est bien inférieure à celle d'un propulseur EHD utilisé dans l'air.

Voir aussi

Références

  1. ↑ Robinson, M.. History of the electric wind. American Journal of Physics, (Mai 1962), 30(5), 366-372.
  2. ↑ Robinson, M. (8 juin 1960). Movement of Air in the Electric Wind of the Corona Discharge. (AD0262830)

Liens externes



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