Nonlinear boundary-value problem for cylindrical corona discharge

Contents Closed-form (one-dimensional) solutions are derived for the electric fieldE(r) and potentialV(r) in a positive ion discharge between a stressed wire anode atr=a and a coaxial cylinder cathode atr=b. It is shown that this system sustains two different corona discharge modes, namely with radially (i) decreasing (k<1) and (ii) increasing (k>1) electric field strengthE(r), wherek=E_I/E_a is the crucial discharge number. E_I = (I/2₀)^1/2 [V/m] is given in terms of the discharge currentI [A/m], whereas the electric fieldE_a [V/m] at the anode depends on currentI and ion temperatureT_i at the cathode. The physical properties of these discharge modes are discussed analytically.

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Nichtlineares Randwertproblem der zylindrischen Korona-Entladung

Übersicht Geschlossene (eindimensionale) Lösungen werden abgeleitet für das elektrische FeldE(r) und PotentialV(r) in einer positiven Ionen-Entladung zwischen einer Hochspannungsanode mit Radiusr=a und einer koaxialen Zylinderkathode mit Radiusr=b. Es wird gezeigt, daß in diesem System zwei verschiedene Typen von Korona-Entladungen existieren können, nämlich mit radial (i) abnehmender (k<1) und (ii) zunehmender (k>1) elektrischer Feldstärke, wobeik=E_I/E_a der kritische Entladungsparameter ist. E_I = (I/2₀)^1/2 [V/m] ist durch den EntladungsstromI [A/m], während das elektrische FeldE_a [V/m] an der Anode durch StromI und IonentemperaturT_i an der Kathode bestimmt ist. Die physikalischen Eigenschaften dieser Entladungstypen werden analytisch diskutiert.