scàrica

Lessico

sf. [sec. XVIII; da scaricare].

1) Lo scaricarsi, lo sparo simultaneo di più armi da fuoco portatili contro un obiettivo. Per estensione, raffica di colpi sparati da un'arma automatica: una scarica di mitragliatrice.

2) Per estensione, gran numero di colpi o di oggetti che si riversano con violenza e continuità: una scarica di pugni. Anche fig.: una scarica di improperi.

3) Evacuazione violenta dell'intestino.

4) Fig., in psicologia: scarica affettiva, liberazione da un impulso.

5) In agricoltura: annata di scarica, in cui gli alberi da frutto producono meno.

6) In elettrologia, flusso di cariche elettriche attraverso un gas, o un materiale solido, o liquido, che in condizioni ordinarie sia isolante. Quando la scarica in un gas inerte assume un carattere ordinato, stabile, con intensità di corrente elevata, allora si usa il termine arco.

7) In etologia: scarica postuma, particolare tipologia di comportamento animale.

Elettrologia: nei dielettrici

Nel caso della scarica si può distinguere la scarica disruptiva nei dielettrici, così chiamata perché il passaggio di corrente distrugge localmente il dielettrico, dalla scarica nei gas, che secondo il valore della tensione di innesco e della pressione assume il nome di scarica di Townsend nel caso di basse tensioni, o di scarica a bagliore per tensioni più elevate. A pressioni prossime a quella atmosferica e per forti gradienti di tensione si ha poi la cosiddetta scarica corona o effetto corona. La scarica nei dielettrici è dovuta a perdita di isolamento nel punto in cui essa ha luogo: il fenomeno è generalmente permanente e determina la distruzione del componente in cui avviene, salvo il caso in cui il dielettrico sia costituito da carta metallizzata, poiché in tal caso viene bruciato lo strato metallizzato depositato sulla carta. La scarica si innesca quando l'intensità del campo elettrico supera localmente un dato valore critico, per cui la debolissima corrente, sempre presente quando esiste un campo, sale bruscamente a valori così alti da creare un riscaldamento locale per effetto Joule tale da bruciare il dielettrico. Questo valore critico del campo dipende da diversi fattori: tipo di materiale, configurazione del campo (per esempio forma a punta degli elettrodi e distanza fra di essi, andamento temporale della tensione fra gli elettrodi); nel caso di dielettrico gassoso essa dipende dalla pressione, natura e temperatura del gas. In determinati casi, la scarica disruptiva viene nella tecnica determinata apposta per il funzionamento di particolari organi, per esempio per l'accensione del carburante nei motori a carburazione.

Elettrologia: scarica di Townsend e scarica a bagliore

Hanno luogo fra due elettrodi immersi in un gas a pressione costante (argo, elio, neon), per tensioni applicate crescenti, ma inizialmente talmente basse da non produrre ionizzazione nel gas. Si ha pertanto passaggio di corrente secondo il tratto AB della caratteristica corrente-tensione soltanto se esistono cause esterne di ionizzazione, quali emissione termoelettronica, radiazioni cosmiche ecc. L'aumento dell'intensità di corrente iniziale corrisponde al flusso di questi ioni che si ricombinano e diffondono verso le pareti del contenitore. La corrente assorbita per una data tensione dipende da vari fattori: forma, distanza e natura degli elettrodi, natura, pressione e temperatura del gas. La corrente assorbita si chiama talvolta nera, non essendo accompagnata da emissione luminosa. Attorno al punto B della caratteristica si inizia la ionizzazione per urto; ogni elettrone in moto produce un certo numero di coppie di ioni per centimetro di percorso, sicché la corrente aumenta molto rapidamente finché si arriva a una zona BB´, detta di saturazione, in cui la caratteristica ha tangente verticale. In questa zona si manifestano effetti addizionali quali emissione fotoelettrica ed emissione secondaria sul catodo; attorno al punto C la scarica diventa autosostenuta ed è chiamata a bagliore perché il catodo diventa luminescente. In queste condizioni la scarica ha luogo perché il campo è sufficientemente intenso per mantenere ionizzato il gas anche senza l'intervento di agenti ionizzanti esterni. Generalmente la scarica nei gas viene studiata facendo uso di tubi a scarica, di dispositivi cioè nei quali sono compresi i due elettrodi tra i quali avviene la scarica e nei quali sono immessi, a pressione variabile, i gas che si vogliono studiare. Per pressioni estremamente basse si parla di scarica nei gas rarefatti. In generale, per pressioni comprese tra 10² e 10⁵ Pa, una legge dovuta a Paschen stabilisce il valore minimo della tensione tra gli elettrodi per la quale si ha la scarica in funzione della pressione e della distanza tra gli elettrodi nel tubo: tale tensione è proporzionale al prodotto della pressione del gas per la distanza tra gli elettrodi. A pressioni inferiori la luminosità della scarica a bagliore si estende a buona parte della distanza fra gli elettrodi. Lungo la direzione della scarica dal catodo (negativo) all'anodo (positivo) si distinguono allora tre regioni: la regione di caduta catodica, la colonna positiva e la regione anodica. La scarica, come corrente, è un flusso di elettroni emessi dal catodo e in moto verso l'anodo, accompagnato però da fenomeni complessi che interessano anche ioni positivi in moto in senso opposto. In prossimità del catodo (intorno al quale si ha una piccola zona luminescente detta guaina catodica) si ha moto di ioni positivi verso di esso; il loro urto sulla sua superficie produce emissione secondaria di elettroni che determinano un'elevata caduta di tensione in prossimità del catodo (caduta catodica), ma che hanno bassa velocità e pertanto non hanno energia sufficiente per ionizzare il gas; la zona è quindi oscura (spazio oscuro di Crookes o di Hittorf). Al termine di tale spazio oscuro si ha una zona luminescente (luminescenza negativa), poi uno spazio oscuro (detto di Faraday) e infine la colonna positiva nella quale si ha ionizzazione e ricombinazione di ioni. La colonna positiva finisce sull'anodo, sulla cui superficie gli ioni positivi sono respinti, determinando un aumento del campo elettrico, quindi un'ulteriore accelerazione degli elettroni e conseguente maggiore eccitazione luminosa; la colonna positiva finisce con una zona luminosa chiamata luminescenza anodica. Talvolta lungo la colonna positiva si osservano striature, ossia alternanze di zone luminose e oscure, in particolare quando il gas contiene impurità; le striature possono essere fisse o mobili. Per correnti ancora più intense la scarica prende il nome di arco.

Elettrologia: scarica corona

Ha luogo, accompagnata da un particolare crepitio, nei gas a pressione atmosferica o prossima a quella atmosferica fra due elettrodi separati da un campo elettrico piuttosto elevato, dell'ordine delle decine di kV/cm; lo stesso fenomeno si ha in aria in prossimità delle linee elettriche ad alta tensione (effetto corona). Il fenomeno è dovuto alla ionizzazione degli strati d'aria attorno all'elettrodo o al conduttore, strati che diventano luminescenti e visibili di notte nel caso delle linee. L'effetto corona determina perdite elettriche lungo la linea e interferenze con le trasmissioni radiofoniche, entrambi rapidamente crescenti con il campo, così come avviene per il livello sonoro corrispondente al crepitio. L'analisi spettrale del rumore corona rivela la sovrapposizione di un'elevata componente alla frequenza doppia della frequenza della rete (in Italia di 50 Hz), accompagnata da armoniche superiori, insieme a un rumore a banda larga, di livello per banda crescente con la frequenza. Un particolare tipo di scarica elettrica nei gas, per molti aspetti assimilabile alla scarica corona, è la scarica a effluvio, o effluvio, che si manifesta tra due conduttori a diverso potenziale, particolarmente quando uno di essi è appuntito. L'effluvio è generalmente visibile solo nella zona di spazio in cui il campo elettrico è più intenso.