Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Явления на катоде и в катодной области





Приэлектродные области дуги.

Наибольшая по протяжённости область дуги, расположенная между столбом и катодом привлекают особое внимание исследователей. В ней с металлических катодов в область газового разряда стекает электрический ток огромной плотности jк=103÷105А/см2, не наблюдающийся ни в каком другом, кроме дуги, разряде. Процессы на границе металл-газ, превроащени, приводящие к преодолению проходящего здесь потенциального барьера столь большим количеством электронов, являются одной из проблем электронной теории металлов. Поэтому катодная область дуги детально изучается физиками.

Катодные процессы играют первостепенную роль во всём механизме разряда. Они определяют энергетический баланс дуги и производительность расплавления катодов, размеры зоны нагрева и распределение энергии.

Экспериментальные данные о катодных процессах дуги весьма разнообразны и противоречивы. Во многом объясняется исключительным трудностями их исследования. Установлено, что электрические дуги возникают между любыми известными проводниками, в т.ч. между расплавленными солями. Следовательно, Tпл и Tкип электродов не является решающим фактором, определяющим возможность дугового разряда. Визуальные наблюдения позволяют установить три характерные модификации катодных областей.

1) У тугоплавких катодов, разогретых до высокой температуры, катодная область не имеет резко очерченных границ и представляет собой пятно с убывающей к краям яркостью. Эта модификация наблюдается, как правило, при больших токах дуги.

2) На тех же катодах в инертных газах или парах ртути при малых токах пятна имеют чёткие границы с почти постоянной яркостью. С повышением тока границы размываются.

3) На легкоплавких катодах, примыкающая к дуге поверхность катода находится в жидком состоянии и испаряется, пятна имеют чёткиен границы и, как правило, быстро и беспорядочно движутся.

Скоростная киносъёмка сильно увеличенного пятна дуги на ртутном катоде в вакууме позволила установить, что оно представляет собой пакет из мелких круглых ячеек, на каждую из которых приходится ток около 1 А.

В дугах высокого давления (типа сварочных) мелкое чистое строение исходного катодного пятна не обнаруживается, иногда действуют 2-3 независимых пятна значительных размеров. В случае возбуждения дуги между вертикальными электродами она быстро перебрасывается вверх конвективными потоками и остаётся неподвижной, если катодом является графит. Следовательно, катодные процессы зависят от материала. Холодный катод – не препятствие для дугового разряда. В катодном механизме первостепенную роль играют те процессы, которые протекают в прикатодном слое газа.



Весьма загадочным является так называемое «обратное» движение пятна на некоторых легко испаряющихся катодах в вакууме. Оно наблюдается в магнитном поле, перпендикулярном направлению тока и получило своё название потому, что происходит в направлении, противоположном действию силы Ампера (правилу левой руки). Исследования показали, что такое движение наблюдается только на катодах, с поверхности которых при температуре кипения невозможна заметная термоэлектронная эмиссия. В противном случае устанавливается прямое движение пятна.

С ростом тока и напряжённости поперечного поля скорость обратного движения нелинейно увеличивается, достигая максимального значения около 100 м/с. С увеличением давления среды, в которой горит дуга, скорость обратного движения сначала уменьшается, затем становится нулевой, и, наконец, прямой. Установлено, что чем выше потенциал ионизации газа, тем при большем давлении устанавливается нулевая скорость. При очень малом расстоянии между электродами обратное движение не наблюдается.





Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 472; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.001 сек.