Wyładowania koronowe
Jest to rodzaj wyładowania elektrycznego obserwowanego w gazach i jest odmianą wyładowania jarzeniowego. Wyładowanie koronowe zachodzi na powierzchni przewodników znajdujących się pod wysokim napięciem i pojawia się, gdy natężenie pól elektrycznych jest tak duże, że w wyniku zderzeń termicznych cząstek gazu dochodzi do jonizacji. Wyładowania koronowe łatwo się rozwijają na elektrodach o bardzo małych promieniach krzywizny lub posiadających ostre krawędzie. W naturze obserwuje się je na odgromnikach, masztach okrętowych (ognie świętego Elma), czy na wysokonapięciowych energetycznych liniach przesyłowych. Wyładowania koronowe uruchamiają proces, w którym dzięki jonizacji ośrodka zaczyna płynąć prąd. Powstające jony unoszą ładunek elektryczny do obszaru niższego potencjału otaczającego elektrodę zbiorczą lub tworzą ponownie neutralne atomy. W procesie malowania proszkowego elektrodą zbiorczą jest pokrywany element, którego uziemienie decyduje o możliwości odprowadzenia ładunków. W przypadku problemów ze skutecznością uziemienia, osiadające na powierzchni kolejne warstwy cząstek farby nie mogą oddać zgromadzonego ładunku, co powoduje wzrost potencjału elektrycznego i wyładowania skutkujące powstaniem wad widocznych na gotowej powłoce. Poza tym, naładowane cząstki proszku na pokrywanej powierzchni stanowią barierę elektryczną dla kolejnych napylanych cząstek. Stąd bardzo częste problemy z uzyskaniem jednorodnych powłok o odpowiedniej grubości przy jakichkolwiek problemach ze skutecznością uziemienia malowanych proszkowo elementów.
Jonizacja powietrza
Jonizacja powietrza (występowanie różnoimiennych molekuł gazu w dolnych warstwach atmosfery) jest zjawiskiem naturalnym, obecnym stale w przyrodzie w wyniku oddziaływania promieniowania kosmicznego (wiatru słonecznego) oraz naturalnej emisji promieniotwórczej ziemi. Znaczne nasilenie jonizacji następuje podczas burz, gdy dochodzi do wyładowań elektrycznych w atmosferze. Do zapoczątkowania procesu konieczne jest dostarczenie energii. Wynikiem jonizacji powietrza jest zmiana potencjału elektrycznego obojętnych jonów gazu znajdujących się w powietrzu i uzyskanie przez nie ładunku dodatniego lub ujemnego. Dzięki temu powstają warunki, w których ładunki elektryczne mogą być przewodzone przez powietrze. Niezjonizowane powietrze jest izolatorem. W niezjonizowanym powietrzu nie mogą zachodzić na przykład takie zjawiska atmosferyczne, jak kondensacja pary wodnej (powstawanie chmur), czy błyskawice (wyładowania elektryczne). Przy słabej jonizacji powietrza elektrostatyczne napylanie farb proszkowych jest niezwykle utrudnione lub praktycznie niemożliwe. Stąd tak wiele problemów z malowaniem podczas zimy, kiedy na zewnątrz i w pomieszczeniach mamy bardzo niski poziom wilgotności względnej powietrza (suche powietrze), co jest jednoznaczne z ograniczeniem możliwości jonizacji. Jedną z metod wywoływania jonizacji powietrza są wysokonapięciowe wyładowania koronowe, powodujące uwolnienie jonów w pobliżu elektrody i przepływ prądu przez gaz pod wpływem silnego pola elektrycznego. Polaryzacja wyładowań może być dodatnia lub ujemna. Oba przypadki różnią się, ponieważ elektrony (ujemne nośniki ładunku) są bardzo lekkie a jony (nośniki dodatnie) są znacznie cięższe. Przy polaryzacji ujemnej wytwarzane jest znacznie więcej ozonu niż przy dodatniej, co jest korzystne dla efektywności ładowania farb proszkowych.
Pole elektrostatyczne
Jest to stan przestrzeni wokół nieruchomych ładunków lub naelektryzowanych ciał, gdzie na ładunek elektryczny działa siła elektrostatyczna. Pola elektrostatyczne przedstawia się graficznie za pomocą tzw. linii sił, które w sensie fizycznym obrazują tory, po których poruszałby się w danym polu próbny ładunek dodatni. Linie sił pola zawsze prowadzą od ładunków o potencjale dodatnim do ładunków o potencjale ujemnym. Wyznaczają one również w każdym punkcie pola kierunek siły wypadkowej działającej na nieobojętne elektrycznie ciało umieszczone w tym punkcie. Linie te nie przecinają się wzajemnie, a ich zagęszczenie jest miarą oddziaływania elektrostatycznego (większe zagęszczenie linii - silniejsze oddziaływanie). Koncepcję oddziaływania ładunków elektrycznych poprzez pole elektryczne wprowadził Michael Faraday w połowie XIX wieku. O istnieniu oddziaływań elektrostatycznych wiedziano już w starożytności, kiedy to grecki filozof i matematyk Tales z Miletu (620-540 p.n.e.) spostrzegł, że potarty wełnianą tkaniną bursztyn przyciąga drobne, lekkie materiały, jak np. drewniane wiórki. Podczas malowania proszkowego łatwo zaobserwować istnienie pola elektrostatycznego, kiedy chmura napylanej farby "otula" detal i pokrywa powłoką również powierzchnie po jego drugiej stronie. Najbardziej spektakularne jest w tym przypadku pokrywanie powierzchni cylindrycznych (wszelkiego rodzaju rury i pręty), gdzie malując z jednej strony możemy przy dobraniu optymalnych parametrów aplikacji wykonać powłokę o wymaganej grubości na całej powierzchni elementu.
