Quelltext der Seite Funke (Entladung)

[[Datei:Hochspannung 1964.jpg|mini|Hochspannungsentladung (Überschlag) über mehrere [[Isolator (Elektrotechnik)|Stabisolatoren]]]]
[[Datei:Spark-plug01.jpeg|mini|Funke einer [[Zündkerze]]]]
[[Datei:Electrical breakdown Slow Motion.ogv|mini|[[Zeitlupe]] eines Funken an einer Funkenstrecke]]
Als '''Funke''' wird das [[Licht]] ausstrahlende [[Plasma (Physik)|Plasma]] einer kurzzeitigen [[Gasentladung]] bei Atmosphärendruck bezeichnet. Es verläuft entlang eines dünnen Kanals und verlischt nach Ladungsausgleich von selbst.

Funken entstehen bei [[Elektrische Spannung|elektrischen Spannungen]] zwischen zwei elektrischen Leitern oder Elektroden durch [[Stoßionisation]], wenn die [[Paschen-Gesetz|Schlagweite]] unterschritten wird.

In trockener [[Luft]] unter [[Standardbedingungen]] (Atmosphärendruck) werden, abhängig vom vorherrschenden Gas, pro [[Millimeter]] zwischen den Leitern etwa 1 [[Volt|kV]] bis zum Überschlag eines Funkens benötigt.<ref>{{Literatur |Autor=Axel Rossmann |Titel=Strukturbildung und Simulation technischer Systeme Band 1: Die statischen Grundlagen der Simulation |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2016 |ISBN=978-3-662-46766-4 |Seiten=285 |Online={{Google Buch |BuchID=6X7lDAAAQBAJ |Seite=285}} |Abruf=2016-12-14}}</ref> Dieser Wert variiert jedoch stark je nach Art des Gases bzw. des Gasgemisches sowie dessen [[Luftfeuchtigkeit]] und [[Luftdruck]].<ref>{{Literatur |Autor=Joachim Heintze |Titel=Lehrbuch zur Experimentalphysik Band 3: Elektrizität und Magnetismus |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2016 |ISBN=978-3-662-48451-7 |Seiten=119 |Online={{Google Buch |BuchID=yA-oCwAAQBAJ |Seite=119}} |Abruf=2016-12-14}}</ref>

== Details ==
Die Schlagweite, das heißt, die Entfernung zwischen zwei Leitern, bei deren Unterschreitung bei gegebener Spannung zwischen ihnen ein Überschlag (Funkenentladung) stattfindet, hängt ab:
* von der Form der Leiter – spitze Leiterenden fördern einen Überschlag (vgl. auch [[Feldemission]])
* von der Luftfeuchtigkeit und der Gasart – Feuchtigkeit führt eher zum Überschlag, [[Schwefelhexafluorid]] kann Überschläge verhindern
* [[ionisierende Strahlung]], zum Beispiel [[Ultraviolett]], [[Röntgenstrahlung|Röntgen-]] und [[Gammastrahlung]], geladene Teilchen, fördert einen Überschlag
* mit sinkendem Luftdruck steigt die Schlagweite; das hat Bedeutung für Elektroanlagen in großen Höhen (Gebirge, Flugzeuge, Raketen): höhenfeste elektrische Anlagen benötigen größere Luft- und Kriechstrecken
* hoher Gasdruck verringert die Schlagweite (Bedeutung z.&nbsp;B. für die Funktion von [[Zündung (Verbrennungsmotor)|Zündanlagen]] an [[Ottomotor]]en)

Wird in eine Funkenentladung genügend Strom nachgeliefert, entsteht daraus eine Bogenentladung bzw. ein [[Lichtbogen]], siehe hierzu auch [[Schaltlichtbogen]]: Während die Elektroden bei einer Funkenentladung im Wesentlichen kalt bleiben, verdampfen bei einer Bogenentladung Teile der Leiter bzw. Elektroden und es entsteht ein Metalldampfplasma. Wenn eine Funkenstrecke sehr häufig zünden muss, drohen lokale Überhitzung und Schmelzen des Materials. Das kann durch eine Säule von unterteilten [[Deionkammer|Löschfunkenstrecken]] verhindert werden. Die Entladungen finden an wechselnden Stellen entlang des Umfangs der Scheiben statt, die durch [[Funkenerosion]] abbrennen. Die Wärmekapazität der Messingplatten kühlt die Funken, damit sie bei Unterschreitung eines Mindeststromes schnell wieder verlöschen. Bei sehr großen Leistungen werden die Platten wassergekühlt.

Auch [[Gewitter]]blitze sind Funkenentladungen.

Beim Öffnen und Schließen elektrischer [[Schalter (Elektrotechnik)|Schalter]] entstehen Schalt- oder Abreißfunken bzw. [[Schaltlichtbogen|Schaltlichtbögen]]. Sie führen zu Kontaktabbrand und können durch zusätzliche elektrische Bauteile unterdrückt oder vermieden werden ([[Schutzdiode]], [[Snubber|Boucherot-Glied]]).

Funkenentladungen aufgrund elektrostatischer Aufladung können elektronische Bauelemente zerstören ([[Electrostatic Discharge|ESD]]).

Ein Funke stellt innerhalb sehr kurzer Zeit (µs bis herab zu einigen 10&nbsp;ns) durch [[Stoßionisation]] eine elektrische Verbindung zwischen zwei Elektroden her, es treten sehr hohe Ströme auf (bei [[Elektrostatische Entladung|elektrostatischen Entladungen]] bereits mehrere hundert Ampere, bei [[Blitz]]en bis 100&nbsp;kA).

Funkenentladungen senden neben [[Ultraviolett]]- und [[Licht]]strahlung immer auch [[Radiowelle]]n-Impulse aus. Sie stellen starke Störquellen (siehe [[elektromagnetische Verträglichkeit]], kurz EMV) bis in den GHz-Bereich dar. Erste Radiowellen-[[Sendeanlage|Sender]] arbeiteten mit Funkenstrecken und gaben der [[Funktechnik]] ihren Namen. Zündanlagen von Ottomotoren werden daher [[Elektromagnetische Verträglichkeit|entstört]], indem u.&nbsp;a. die Stromanstiegsgeschwindigkeit mit einem im Zündkerzenstecker oder in der Zündkerze befindlichen [[Elektrischer Widerstand|Widerstand]] verringert wird.
Das [[Bürstenfeuer]] an Gleichstrommotoren ist ebenfalls eine Funkenentladung.

[[Funkenstrecke]]n werden zur Erzeugung starker elektrischer Impulse (z.&nbsp;B. [[Stickstofflaser]], [[Teslatransformator]]), zur Ionisation, zum Zünden chemischer Reaktionen (Piezo-[[Feuerzeug]], [[Zündkerze]]), zum Zünden von Lichtbögen beim [[Wolfram-Inertgas-Schweißen|WIG-Schweißen]], zum [[Überspannungsschutz]] in elektronischen Geräten und in der Energieübertragung verwendet.

Eine weitere Anwendung ist die [[Funkenkammer]] zum Nachweis der Bahn ionisierender Teilchen.

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4274870-7}}

[[Kategorie:Elektromagnetische Störquelle]]
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