A Biefeld-Brown effektus egy ionos szél fellépésének elektromos jelensége , amely lendületét a környező semleges részecskékre adja át. Először Paul Alfred Biefeld ( Németország ) és Thomas Townsend Brown ( USA ) fedezte fel. A jelenség a magnetohidrodinamikával analóg módon elektrohidrodinamika néven is ismert .
Townsend Brown fizikus 1921-ben fedezte fel, hogy egy vékony vagy éles és széles lapos elektródákból álló rendszer (ő röntgencsövet használt ) nagyfeszültség hatására megpróbál egy vékony elektróda irányába elmozdulni.
A jelenség alapja az erős elektromos mezőkben fellépő koronakisülés , amely a levegő atomjainak ionizációjához vezet éles és éles szélek közelében. Általában két elektródapárt használnak, amelyek közül az egyik vékony vagy éles, amelynek közelében az elektromos térerősség maximális és elérheti a levegő ionizációját okozó értékeket, és egy szélesebbet sima élekkel (az ún. emelők általában használjon vékony drótot, illetve fémfóliát). A jelenség az elektródák közötti több tíz kilovoltos, akár megavolt feszültségnél jelentkezik. A jelenség legnagyobb hatásfoka az elektródák közötti légrés 1 mm-ére számítva 1 kV nagyságrendű feszültségeknél érhető el, vagyis a légrés elektromos áttörésének kezdeténél valamivel kisebb elektromos térerősségeknél. Ha meghibásodás következik be az elektródák között, általában zsinórkisülés formájában, a hatás megszűnik (mivel a kisülés maga alakítja ionokká a gázt, és az elektródákon lévő feszültség megegyezik a kisülés feszültségesésével). A vékony elektróda közelében levegőatomok ionizációja megy végbe (negatív feszültség esetén oxigén, pozitív feszültség esetén nitrogén). A keletkező ionok a széles elektróda felé kezdenek mozogni, ütköznek a környező levegő molekuláival, és kinetikai energiájuk egy részét adják nekik, vagy ionokká alakítják a molekulákat ( impaktionizáció ), vagy gyorsulást adnak nekik. Vékony elektródától széles elektródáig légáramlás jön létre, ami elegendő egy könnyű repülő modell levegőbe emeléséhez, amelyet lifternek vagy ionoletnek neveznek , és amelyet gyakran használnak látványos tudományos előadásokhoz. A keletkező vonóerő
ahol I az elektródák közötti áramerősség, d a dielektromos rés szélessége, k pedig adott típusú ionok mozgékonysága adott közegben ( levegőben normál körülmények között 2 x 10 nagyságrendű).
Vákuumban a hatás eltűnik.
A Biefeld-Brown hatást a Chizhevsky csillárban és hasonló kivitelekben használják.
Szintén gyakran ezt a jelenséget és az arra épülő repülő modelleket használják az alternatív tudomány különféle elméletei (elektrogravitáció, fantasztikus UFO -technológiák , különböző országok kormányainak titkos fejlesztései stb.). Az ionhajtómű felhajtóerejének vagy tolóerejének a kísérletek során kapott értékei jól egyeznek a fent leírt fizikai modellhez kapott elméleti értékekkel.
Az elmélet tesztelésére alacsony nyomáson és vákuumban végeztek kísérleteket, gáznemű közeg hiányában a hatás megszűnik, alacsony nyomáson a gáz elektromos lebomlása alatti feszültségeknél figyelhető meg. 2005-ben az NTTM-2005 kiállításon bemutatták a „Biefeld-Brown effektrepülőgépet”, amely egy kis repülő modell. [egy]
A MythBusters is ellenőrizte : az ionoplane nem működik vákuumban.
Brown nevére kiadott szabadalmak :