Un éclateur est un espace entre deux électrodes où une étincelle électrique peut sauter de l’une à l’autre. Habituellement, il y a un gaz entre les électrodes qui peut conduire l’électricité une fois qu’un certain seuil de tension est atteint, connu sous le nom de tension de claquage. Cette tension provoque l’ionisation du gaz et augmente considérablement sa conductivité jusqu’à ce que la tension chute ou que le gaz se dilate et crée trop d’espace entre les ions. Les applications courantes de la technologie des éclateurs comprennent les tubes de commutation de puissance, les dispositifs de protection contre la tension, les arcs électriques itinérants et les bougies d’allumage pour un système d’allumage.
Lors de la formation d’une étincelle, il y a souvent une lumière visible et un son caractéristique présent dans l’éclateur car l’ionisation du gaz est souvent brutale. La lumière émise est causée par la fluorescence des électrons, qui sont excités à des niveaux d’énergie élevés par des collisions accrues avec les ions gazeux. Lorsqu’ils redescendent à des niveaux d’énergie normaux, ils émettent des photons qui créent l’éclatement de la lumière dans l’espace. Bien que ces phénomènes sensoriels ne soient généralement pas nocifs, les éclateurs peuvent parfois poser des problèmes de santé lorsqu’ils forment des arcs continus, car ils ionisent l’air et forment des radicaux libres d’oxygène et d’azote. Ces molécules peuvent nuire aux plantes et aux animaux à proximité si l’expérience est menée à l’intérieur, tandis que les expériences à l’extérieur permettent aux gaz toxiques de se dissiper, réduisant ainsi les dangers potentiels.
De nombreux poêles, brûleurs et moteurs utilisent des éclateurs pour s’allumer. Étant donné qu’un degré élevé de chaleur est généré lorsque l’air dans l’espace est ionisé, cela facilite l’utilisation de la chaleur générée pour enflammer une source de carburant. Les bougies d’allumage profitent de cet événement, tandis que les dispositifs de protection utilisent la technologie des éclateurs pour éviter l’allumage. Lors d’une surtension, l’éclateur se brise et empêche la surtension de se propager. Cette technologie est utile pour protéger les appareils électroniques ou les lignes téléphoniques lors de surtensions potentiellement dommageables, telles que la foudre.
Les éclateurs sont également utilisés pour former une échelle de Jacob ou un arc électrique voyageant. Dans ce dispositif, un éclateur est introduit entre deux fils en bas, qui sont orientés de telle sorte que l’étincelle emporte une colonne. L’étincelle ionise et chauffe l’air, le faisant monter et continuer le courant jusqu’à atteindre le point de claquage où l’air est devenu trop chaud pour transporter le courant. Une fois brisée, l’étincelle recommence au bas de la colonne.