Здавалка
Главная | Обратная связь

Структура дуги и распределение потенциала.



Можно организовать горение дуги внутри длинной цилиндрической трубки, изготовленной из диэлектрического материала, например из кварцевого стекла − реализуется дуга в замкнутом объеме. Изменяя значения тока и давления можно добиться состояния, когда дуга будет заполнять все сечения трубки. Однако после соприкосновения со стенкой

наружная поверхность дуги охлаждается и между дугой и стенкой канала образуется слой относительно холодного газа. Толщина слоя зависит от интенсивности охлаждения, получается, что диаметр дуги всегда меньше диаметра дугового канала. В таком случае говорят, что дуга стабилизирована стенкой канала, и она принимает форму дугового канала, в этом случае реализуется цилиндрическая дуга за исключением приэлектродных областей. Приэлектродные области сужаются и в продольном, и в радиальном направлениях в зависимости от давления газа. Описанная геометрическая форма дуги реализуется при отсутствии или очень малых расходах газа.

Эксперименты показывают, что от формы дуги зависят ее параметры, например параметры дуги, вдоль оси остается постоянными, а в радиальном направление (сечение) изменяется. Приэлектродных областях, дуга сужается и ее свойства резко отличаются от свойств цилиндрической части.

В соответствии с формой дуги можно выделить физические процессы, происходящие на катоде, аноде и в пространстве между ними. Из распределения потенциала вдоль оси дуги также видны три характерные области. Оно напоминает распределение потенциала в тлеющем разряде, но отличается значениями параметров.

Непосредственно к катоду прилегают область катодного падения потенциала с протяженностью порядка средней длины свободного падения электронов, в ней падение потенциала составляет около 10 В, что на порядок меньше катодного падения потенциала тлеющего разряда.

К положительному электроду примыкает область анодного падения потенциала Ua = 0 ÷ 30 В (обычно несколько вольт), ее протяженность по оси порядка несколько длин свободного пробега электронов.

Приэлектродные области соединяются однородным по структуре проводящим каналом, который называется положительным столбом электрической дуги. В отличие от остальных частей дугового разряда, которые имеют конкретные размеры, зависящие от природы газа, его давления и силы разрядного тока, длина положительного столба определяется расстоянием между электродами, т.е. может изменяться от нуля до нескольких метров. Положительным столбом характеризуется относительно низкой и приблизительно постоянной напряженностью (но выше чем тлеющего разряда) электрического поля по длине разряда. Поэтому напряжение горения дуги в первом приближении может быть определено уравнением

Uд = Uк + Uа + Elc,

Где Е и lc −напряженность электрического поля и длина положительного столба дуги.

 

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.