Quel que soit le mode d’émission, le phénomène fondamental
est toujours la dissociation des atomes en électrons et en ions
positifs. Les charges de signe opposé à celui du conducteur sont
instantanément attirées vers celui-ci et neutralisées, alors que
les charges de même signe sont entraînées vers l’extérieur par
le champ électrique. Comme les électrons s’attachent très rapidement
à des atomes neutres pour former des ions négatifs,
tout se passe, du point de vue de l’électrotechnicien, comme si
le conducteur émettait, sous l’effet du phénomène d’ionisation,
des ions lourds de même polarité que lui.
La migration de ces ions dans le champ électrique est la cause
physique des pertes couronne, l’énergie étant dissipée par frottement
des ions contre les molécules neutres de l’air. Le mouvement
des ions appelle dans les conducteurs, par induction
électrostatique, un courant qui comporte une composante fondamentale
en phase avec la tension ; par cet intermédiaire
s’effectue un transfert d’énergie mécanique en énergie électrique,
de sorte que l’énergie dissipée est finalement fournie sous
forme électrique.Tant que le nombre de points générateurs d’ions est faible, le
champ principal dû aux charges portées par le conducteur n’est pratiquement
pas perturbé. On dit qu’on est en régime de
pertes
localisées ;
le calcul du mouvement individuel et de la perte d’énergie
des charges d’espace est alors possible ; par contre, la quantité
de charges émises est extrêmement fluctuante et dépend considérablement
de l’état de surface du conducteur, de sorte qu’un calcul
exact des pertes est quasi impossible et illusoire. Les pertes sont
d’ailleurs, dans cette zone de fonctionnement, assez faibles pour
que leur influence économique soit négligeable.
Lorsque la tension appliquée s’accroît ou lorsque pluie, brouillard
ou neige multiplient les aspérités du conducteur en déposant sur sa
surface des gouttes d’eau, le nombre d’aigrettes augmente. La
charge d’espace créée devient suffisamment dense pour réagir de
façon sensible sur le champ superficiel. Il se produit alors une sorte
de phénomène de régulation, par lequel le champ électrique superficiel
ne peut pas dépasser une certaine valeur critique, légèrement
supérieure au seuil d’ionisation ; en effet, toute tendance au dépassement
a immédiatement pour conséquence la génération de nouveaux
ions qui tendent à leur tour à limiter la croissance du champ.
Dans ce type de fonctionnement, la quantité de charges d’espace
émises ne dépend plus des caractéristiques propres des sources
d’ions, mais est directement liée au phénomène d’interaction mentionné.
Une description quantitative des mécanismes en jeu, et par
conséquent, un calcul des pertes deviennent alors possibles. Le
régime de formation intense de charges d’espace est appelé
régime
des pertes généralisées ;
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