Gnistsprång

Gnistsprång är den snabba elektriska urladdningen som uppstår när spänningen mellan två ledare överstiger den elektriska luftens brytstyrka, så att luften joniseras och en plasma bildas. Då uppstår en ljusblixt och en ström flyter över gapet under en mycket kort tid. Gnistsprång är ofta kopplat till en abrupt höjning av ström och kan också producera ljud och ozon.

Brytningen beror på gapets längd, lufttryck och gasens sammansättning. I standardluft vid en atmosferisk tryck är brytspänningen ungefär 3 kV per millimeter, vilket innebär att ett gap på cirka 1 cm kräver tiotals kilovolt för att gnistsprång ska uppstå. Paschens lag beskriver hur brytningen varierar med avstånd, tryck och gasförening, särskilt i små gap och under olika temperatur- och tryckförhållanden.

Gnistsprång används i högspännings- och pulstöjningstillämpningar som skydd och kontrollerad urladdning i högspänningsutrustning, i snabba brytare och i pulserande system där korta, kraftiga urladdningar behövs. De har också varit centrala i tidiga radiokommunikationssystem och i tändsystem för förbränningsmotorer där ett gnistsprång antänder bränsleluftblandningen.

Typer av gnistsprång inkluderar luftgnistsprång där gapet är öppet i luft, samt gasfyllda gnistsprång där gasens sammansättning och tryck påverkar brytningen. Elektrodernas form och gapets geometri påverkar hur gnisten initieras och hur den utvecklas till en kontinuerlig urladdning.

Historiskt var gnistsprång viktigt i tidig högeffekt- och radioteknik; senare har utvecklingen av halvledare och säkrare switchar minskat deras allmänna användning, även om de fortfarande används i särskilda högenergi- och säkerhetsapplikationer samt i vissa tändsystem.