Роль электрической дуги

Роль электрической дуги [c.55]

Значительно больше световая отдача электрических дуг, положительный кратер которых имеет температуру около 4000 К. В дугах интенсивного горения, (сила тока до 300 А) температура кратера достигает 5000 К, а в дугах под давлением около 20 ат Люммеру удалось довести температуру кратера до 5900 К, т. е. получить источник, близкий по своим световым свойствам к Солнцу. В обычных дугах главная часть излучения (от 85 до 95%) излучается положительным кратером, около 10% — катодом и лишь 5% приходится на свечение облака газов между электродами. В дугах интенсивного горения, в которые вводятся тугоплавкие соли некоторых элементов с большой испускательной способностью (редкие земли), роль облака повышается и на долю кратера приходится всего 40—50% общего излучения. Хотя, по-видимому, в таких дугах излучение носит почти исключительно тепловой характер, все же в силу большой селективности излучения элементов, вводимых в состав облака, световая отдача подобных источников оказывается выше, чем для раскаленного угля и металлов. [c.709]

В тех случаях, когда этот недостаток играет второстепенную роль, газосветные источники могут с успехом заменять менее экономичные лампы накаливания и электрические дуги. Так, для освещения дорог применяются иногда натриевые лампы, которые даже в эксплуатационных условиях с потерями на вспомогательных устройствах дают световую отдачу около 50 лм/Вт. [c.709]

Процессы теплообмена между теплоносителем (пламя, газы) или источником лучистой энергии (электрическая дуга, резисторы и т. д.) и поверхностью нагрева составляют так называемую внешнюю задачу. Теплопередача внутри нагреваемого тела (твердого, жидкого или газообразного) составляет внутреннюю задачу. Три вида теплопередачи — радиация, конвекция и теплопроводность — порознь или совместно могут иметь место в условиях как внешней, так и внутренней задачи, однако теплопроводность в условиях внешней задачи и радиация в условиях внутренней практически не играют роли доминирующих видов теплопередачи. [c.188]

Причина указанного расхождения исследована в работах [Л. 165, 166], где показано, что отвод тепла от осевой зоны стабилизированной электрической дуги не является чисто кондуктивным. Существенная роль принадлежит излучению. [c.227]

Значение электрической дуги для промышленности весьма велико. Во многих ее отраслях электрическая дуга играет огромную положительную роль. Достаточно указать хотя бы на дуговые электрические печи, дуговую электросварку и прожекторное дело, основанные на применении дуги. В то же время для выключателей и некоторых других аппаратов, для электрических распределительных устройств и линий передачи дуга представляет собой крайне нежелательное явление, могущее вызвать большие разрушения. [c.3]

В книге в популярной форме рассказывается о новых электрофизических методах обработки металлов электролит выступает в роли точильного камня, электрическая дуга и электрическая искра применяются вместо резца и сверла ультразвук заменяет фрезу луч лазера обрабатывает алмаз и твердые сплавы. Доступно и интересно описываются суть и преимущества новых орудий труда и технологических процессов обработки. Книга хорошо иллюстрирована и рассчитана на широкий круг читателей. [c.4]

Наилучший способ возбуждения атомных спектров испускания осуш,ествляется с помош,ью различного рода электрических дуг и искр. Они имеют особенно большое значение, когда необходимо возбудить атомные спектры веш,еств, которые находятся в конденсированном состоянии. В этом случае дуги плп искры выполняют двоякую роль. С их помощью атомы пли ионы твердых или жидких веществ переводятся в парообразное состояние в межэлектродный промежуток, где при этом некоторая часть из них возбуждается. [c.585]

Прошедш ий со времени первых опытов В. В. Петрова дли тельный период исследования электрической дуги в разнообразных ее модификациях принес много выдающихся теоретических и экспериментальных работ, открывших путь широкому техническому освоению дугового разряда. Тем не менее наши сведения о физических процессах дуги все еще крайне ограничены и неточны. В особенности это относится к дуге холодного типа — той технически важной разновидности разряда, которая объединяет в себе обширный класс металлических дуг, развивающихся в газе или вакууме при участии паров металла катода. Отсутствие точных сведений о холодной дуге служит серьезным тормозом в развитии работ по созданию новых, более совершенных газоразрядных приборов, принуждая проводить поиски нужных решений на ощупь, методами вульгарного эмпиризма. В отмеченном отставании физики не последнюю роль сыграли известная бессистемность изучения дуги и отсутствие четкого представления относительно его дальнейших путей и основных задач. В настоящее время в связи с большим масштабом работ по оснащению народного хозяйства новой техникой назрела необходимость отыскания новых путей и организационных форм исследования дугового разряда. Во-первых, подобные исследования должны носить характер планомерной работы, проводимой по заранее выработанной широкой программе. Во-вторых, в основу этой программы должна быть положена единая руководящая идея, способная объединить отдельные участки работы. Разумеется, составлению такой программы должна предшествовать систематизация и критическая переработка имеющихся сведений о дуговом разряде, а сама исследовательская работа должна проводиться в тесной связи с практикой. Опыт такого рода планомерного исследования дуги холодного типа, проведенного автором в период с 1957 по 1959 г. в Лаборатории газо- [c.5]

Коммутационные явления играют очень большую роль в исправной работе электрической машины. Не-прекращающееся искрение под щетками вследствие интенсивной ионизации воздуха, окружающего поверхность коллектора, приводит к образованию сплошного кругового искрения — кругового огня. При этом может иметь место переброс электрической дуги не только на щетку противоположной полярности, но и на ближайшие заземленные части машины. Зачастую искрение под щетками вызывает повреждение рабочей поверхности коллектора. [c.9]

Если контакты подвержены ударам при замыкании или действию электрической дуги при размыкании, то переходное сопротивление в первую очередь зависит от силы нажатия. Площадь таких контактов не играет большой роли, так как на их поверхности всегда имеются неровности и фактическая площадь касания определяется силой нажатия. Для уменьшения контактного сопротивления широко применяют так называемое притирание контактов. Различные стадии процесса замыкания контактов представлены на рис. 9.1. При повороте рычага 4 вокруг оси А соприкосновение подвижного 2 и неподвижного 1 контак- [c.243]

Роль факела в топливных печах в некотором смысле аналогична роли дуги или резисторов в электрических печах. [c.31]

Плазменная струя создается дуговым разрядом 4, возбуждаемым между электродом 1 и электродом 5 с отверстием, выполняющим роль сопла. Дуговой разряд происходит в канале 2, электрически изолированном от сопла и электрода. Через канал вдоль столба дуги пропускается газ, который, проходя по направлению от электрода к соплу через плазму дуги, ионизируется и выходит из сопла в виде ярко светящейся струи 6. Устройство для создания [c.97]

В гл. 2 были рассмотрены физические процессы, происходящие в остаточном стволе дуги при переходе тока через нуль. Мы установили два возможных механизма повторного зажигания дуги после перехода тока через нуль, которые можно назвать электрическим и тепловым. В первом играет роль только электрическая прочность быстро рассеивающегося ствола дуги, а во втором существенную роль играют тепловые процессы в остаточном стволе дуги, связанные с существованием остаточного тока. [c.196]

Интересен вывод о том, что восстанавливающаяся прочность в водороде значительно выше, чем в азоте (следовательно, и в воздухе). Это как будто бы противоречит тому факту, что электрическая прочность водорода при атмосферном давлении и комнатной температуре в два раза меньше, чем воздуха. Однако нельзя не согласиться с авторами в том, что весьма большая скорость спадания температуры остаточного ствола дуги в водороде должна играть большую роль в определении его восстанавливающейся прочности. Ведь большая скорость спадания температуры свидетельствует о малой постоянной времени дуги, что, как видно из рис. 2-62, приводит к соответственно быстрому росту пробивного напряжения дугового промежутка. [c.201]

Кроме скорости ВН, большое значение для работы выключателей, т. е. для успешного гашения ими дуги, имеет также амплитуда ВН. Роль амплитуды ВН можно проиллюстрировать рис. 8-21. Здесь сплошными линиями показана восстанавливающаяся электрическая прочность (пробивное напряжение) дугового промежутка, а пунктиром — восстанавливающееся напряжение при двух разных частотах Д и /2 (/2 < Д)- Из этого рисунка видно, что при высокой частоте (Д) возможно повторное зажигание дуги в момент времени Д. При меньшей частоте /2 а) е) в) и той же амплитуде пересечения [c.216]

Резюмируя все сказанное о спектрах, силах и испарении в катодной области дуги, в настоящее время можно выразить уверенность в том, что в нормальной дуге с холодным катодом вблизи катода должна существовать область с большой плотностью атомов испаряющегося металла. По-видимому, испарение металла играет существенную роль в механизме дуги, являясь необходимым условием образования больших объемных зарядов у катода. Отсюда следует, что на дугу можно смотреть, как на форму разряда, поддерживающуюся за счет интенсивного разрушения собственного катода. Этот вывод находится в полном соответствии с рассмотренными ниже результатами исследования электрической эрозии твердых катодов. [c.31]

Большое практическое значение приобрел в настоящее время метод возбуждения дуги посредством пропускания тока через полупроводник, частично погруженный в ртуть. Запатентованный еще в 1904 г., этот метод был исследован позже Слепя-ном и Людвигом Л. 125], пришедшими к заключению о существенной роли в механизме возбуждения дуги сильного электрического поля, возникающего у мениска ртути вблизи полупроводника. Соображения о механизме формирования катодного пятна у полупроводникового зажигателя высказывались и другими авторами [Л. 126], однако они недостаточно ясны и убедительны. Экспериментальные исследования этого метода возбуждения были проведены в работах (Л. 127 и 128]. [c.49]

Объединение электричества и магнетизма. Уже в 1801 г. было установлено, что при прохождении электрического тока через застворы солей на электродах происходит выделение вещества рис. 14). Это явление было названо электролизом, и его исследование сыграло очень важную роль в установлении дискретной природы электричества. Изучая явления газового разряда, русский ученый В. В. Петров в 1802 г. открывает электрическую дугу. В 1820 г. датский физик X. Эрстед обнаружил, что электричество и магнетизм связаны друг с другом. Замыкая и размыкая цепь с током, он увидел колебания стрелки компаса, расположенного вблизи проводника. Впервые два до сих пор изучавшихся раздельно физических явления связываются друг с другом. Француз [c.96]

Процесс термоиоиизации играет определяющую роль в хорошо проводящем ток канале электрической дуги, температура которого составляет 4000—15 000 К. [c.545]

Результаты, полученные на основании формул (8) и (9), хорошо оправдываются экспериментально для случая нормальной связи между моментами при использовании источников света, в которых распределение атомов по уровням близко к равновесному и вместе с тем явления самопоглощения линий не играют заметной роли. Практически это осуш,ествляется в электрических дугах и искрах при атмосферном давлении для мультиплетов, нижние уровни которых не являются нормальными или расположенными близко к нормальным. В табл. 95 приведены относительные интенсивнсстл для квинтета хрома. Силы осцилляторов измерены Н. П. Пенкиным [ 1, интенсивности — Фрериксом методом фотографической фотометрии. [c.411]

Если напряжение на электродах больше определенного значения, так называемого напряжения зажигания, то электрическая дуга возникает как при постоянном, так я при переменном токе. Величина этого напряжения зависит от температуры слоя, давлениян рода псевдоожнжающего газа, а также от свойств частиц слоя. При повышении температуры слоя уменьшается удельное сопротивление большинства твердых материалов и в сочетании с возрастающей проводимостью газовой фазы это увеличивает тенденцию к образованию дуговых разрядов в слое. Диаметр частиц слоя и форма их также играют важную роль. [c.179]

Теплообмен излучением играет важную роль в природе и технике. Структура атмосфер планет и звездных атмосфер, рабочий процесс в камерах сгорания и электрических дугах, тепловой режим радиоэлектронной аппаратуры и искусственных спутников Земли — вот лишь некоторые примеры процессов, в которых теплообмен излучением является определяющим. Поэтому не удивительно, что уже в течение многих десятилетий в этой области проводятся теоретические и прикладные исследования. Опубликован ряд монографий по теплообмену излучением как в Сойетском Союзе, так и за рубежом. Тем не менее в последнее время в научной литературе по теплообмену отмечается повышенный. интерес к теплообмену излучением в связи с его принципиальным значением для таких объектов новой техники, как космические аппараты, энергетические установки, основанные на новых принципах, оптические квантовые генераторы, термоядерные устройства и т. д. Вследствие такого повышенного интереса к практическим приложениям предъявляются новые более строгие требования к теории теплообмена излучением как в отношении описания протекающих процессов, так и в отношении описания сложного теплообмена, происходящего при одновременном переносе тепла излучением, теплопроводностью и конвекцией. В результате математический аппарат современной теории теплообмена излучением существенно усложнился. [c.5]

Ввиду того, что опорные и натяжные конструкции выполняют одновременно роль защиты от электрической дуги, вызываемой грозовыми перенапряжениями, последние не приюдят к повреждению проводов [c.353]

Известно, что если электрическая дуга питается от обычной промышленной сети переменного тока, то для стабилизации ее горения в болышнстве случаев необходимо последовательно с дугой включать катушку индуктивности (реактор). По существу, реактор играет ту же роль, что и балластный резистор в цепи дуги постоянного тока, т.е. обеспечивает падающую внешнюю вольт-амперную характеристику источника питания. Однако в отличие от балластного резистора в реакторе практически отсутствуют потфи активной мощности. [c.38]

Для охлаждения нагретых частей головки резака и всего устройства используют воздух, поступающий на дутье. Еще более эффективно охлаждение деталей резака и токовоздухопро-вода негорючей жидкостью, например, водой. Резаки с водяным охлаждением (например, РВДл-2000) более компактны, чем с воздушным. Вода, поступающая на охлаждение токоведущих деталей, может одновременно использоваться для образования водовоздушной эмульсии, выполняющей ту же роль, что и воздушное дутье. При этом наличие воды в атмосфере рабочей зоны электрической дуги и газовой струи снижает количество пыли и сварочных аэрозолей во внешней среде. [c.402]

В спектральном эмиссионном анализе роль источника излучения является первостепенной. Электрические дуги и коиденси-рованные искры, которые здесь чаще всего используются, должны обеспечить, с одной стороны, перевод анализируемых материалов из твердого или жидкого состояния в парообразное состояние, [c.221]

Из сказанного должно быть ясно, что вопрос об источниках возбуждения в спектроэмиссионном анализе играет исключительно важную роль. В гл. 4 был дан общий обзор источников света, в частности и тех, которые применяются в качестве источников воз-бужденпя в спектральном анализе. Здесь же уместно отметить, что источники, предназначенные для целей спектрального анализа, все время совершенствуются, что в свою очередь ведет к усовершенствованию отдельных методик анализа и расширению области пх применения. Усовершенствование электрических дуг и искр связано прежде всего с их стабильностью работы, обеспечивающей воспроизводимость условий возбуждения спектров. По мере совершенствования условий регистрации спектров и методов фотометрирования интенсивностей спектральных линий, ошибки анализа, обусловленные источником возбуждения, должны также уменьшаться. При визуальных и фотографических методах анализа, где ошибки фотометрирования сравнительно высоки, достигая 3—4%, допустилш ошибки, обусловленные источником, в 2—3%. При фотоэлектрических методах регистрации спектров, где ошибки фотометрии относительных интенсивностей спектральных линий, вообще говоря, могли бы не превышать 0,5%, ошибки, вносимые источником возбуждения спектров, не должны уже превышать 0,3—0,4%. [c.587]

При очень высоких скоростях резания (80лтвердые сплавы. Общее направление легиро- .дания остается прежним использование карбидов хрома и вольфра- ма,. В качестве литых твердых сплавов применяются сплавы типа стеллитов, содержащие 20—30% хрома и 20—10% вольфрама. Роль основной массы в стеллитах играет кобальт (45—60%). Твердость стеллитов невысока (55—60 Яс), но благодаря специальным карбидам эта твердость сохраняется вплоть до температур 800—900°. Стеллиты обладают очень высокой износостойкостью, но весьма хрупки и применяются поэтому только для инструментов, работающих без ударов и толчков. Стеллиты не могут подвергаться ковке и поэтому применяются в виде литых пластинок, привариваемых к державке или наплавляются электрической дугой или кислородноацетиленовым пламенем. [c.251]

Полученные автором данные о химическом анализе продуктов кислородно-дуговой резки малоуглеродистой стали (табл. 25) показывают, что действие электрической дуги играет при этом не только вопомогательную, но и самостоятельную роль. Используя резку по схеме последовательного нагрева и регулируя расстояние между неплавящимся угольным стержневым электродом н кислородным соплом, можно получить состав шлаков, соответствующий шлакам, полученным -при кислородной резке. При уменьшении этого расстояния заметно возрастает доля неокисленного железа в шлаке. [c.124]

О возможности применения электрических искр для плавления металлов еще в 1753 г. говорил академик Российской академии наук Г. Р. Рихман при исследованиях атмосферного электричества. В 1802 г. профессор Санкт-Петербургской военно-хирургической академии В. В. Петров открыл явление электрической дуги и указал возможные области ее практического использования. Однако потребовались многие годы совместных усилий ученых и инженеров, направленных на создание источников энергии, необходимых для реализации процесса электрической сварки металлов. Важную роль в создании этих источников сыграли открытия и изобретения в области магнетизма и электричества. [c.3]

СПЕКТРОСКОПИЯ — совокупность методов исследования строения вещества, основанных на резонансном поглощении радиоволн РАЗМАГНИЧИВАНИЕ — уменьшение остаточной намагниченности ферромагне1ика после снятия внешнего магнитного поля РАЗМЯГЧЕНИЕ — переход вещества из твердого состояния в жидкое при повышении температуры РАЗРЯД (безэлектродный вызывается либо током смещения, либо является индукционным током, а разрядный промежуток изолирован от электродов высокочастотный происходит в газе под действием электрического поля 1азовый — процесс прохождения электрического тока через газ дуговой — самостоятельный газовый разряд с большой плотностью тока, при котором основную роль в ионизации играют электроны, возникающие вследствие термоэлектронной эмиссии с разогретого самим разрядом катода, а газ в столбе дуги находится в состоянии плазмы при сравнительно небольшом напряжении между электродами) [c.269]

Тлеюш,ий разряд является процессом практически чисто электрическим, в то время как дуга — процесс как электрический, так и тепловой. Тепловые процессы в дуге и теплообмен между дугой и окружающей средой играют очень большую роль и накладывают свой отпечаток на электрические процессы в дуге. [c.13]

Явления, происходящие при сближении металлических контактов, присоединенных к источнику напряжения, были подробно описаны Джермером и его соавторами (Л. 56—59]. Снимая осциллограммы напряжения на контактах в процессе их сближения, они установили, что еще до соприкосновения контактов между ними возникает электрический разряд, напряжение горения которого составляло в случае серебряных электродов около 15 в. Из этого можно было заключить, что в данном случае имел место обыкновенный дуговой разряд. Указанное напряжение на электродах устанавливалось не сразу. Время становления дуги составляло около 10 сек независимо от расстояния, при котором происходил пробой. Зная скорость сближения контактов и время, проходящее от момента возникновения дуги до непосредственного смыкания контактов, можно было оценить расстояние между электродами в момент возникновения разряда, а следовательно, и напряженность поля в промежутке. Оцененная таким путем для чистых серебряных контактов напряженность поля при пробое оказалась равной 2,3 106 в см. Учитывая неизбежное увеличение градиента поля вблизи неровностей поверхности металла, можно думать, что при возникновении дуги между сближающимися контактами существенную роль играет автоэлектронная эмиссия. Следует подчеркнуть, что в этих опытах целиком исключена возможность участия в пробое термоэлектронной эмиссии, п оскольку пробой наступает до соприкосновения контактов и происходит при заведомо холодных электродах. [c.44]

Далеко не так ясны процессы, посредством которых совершается переход от тлеющего разряда к дуге холодного типа. В формировании современных представлений относительно механизма такого перехода, несомненно, большую роль сыграла высказанная в 30-х годах Маккоуном идея о нестабильности аномального тлеющего разряда, обусловленной автоэлектронной эмиссией катода [Л. 116]. Она сводилась к тому, что в аномальном разряде с резко повышенным катодным падением отдельные участки поверхности катода способны эмиттнровать под влиянием сильного электрического поля электроны в количествах, достаточных для заметной ионизации газа в области катодного падения тлеющего разряда. В результате этого против активных участков катода создаются области с повышенной концентрацией зарядов. Обладая большой подвижностью, электроны быстрее покидают эти области, чем положительные ионы. Образующийся вследствие этого в таких местах увели- [c.47]

С несколько иной точки зрения проблема перехода из одной формы разряда в другую была рассмотрена Бауэром [Л. 118], поставившим своей целью исследовать явления в переходной области между тлеющим разрядом и дугой, включая переход от термоэлектронной к холодной дуге. Эту область переходных явлений можно изобразить схематически в виде треугольника, в одной из вершин которого лежит тлеющий разряд, в другой — термоэлектронная дуга, а в третьей — холодная дуга. Опираясь на уравнение, выведенное в работе Морфи и Гуда [Л. 119] для электронной эмиссии металлов под совместным действием электрического поля и высокой температуры, автор смог вывести вольт-амперные характеристики дуги с вольфрамовыми электродами и сравнить их с экспериментальными кривыми. Им были определены также значения плотности тока для различных давлений и токов. При низких давлениях среды (ксенон) наблюдались явления, типичные для перехода тлеющего разряда в термоэлектронную дугу, а при высоких (20 ат и выше) — явления перехода к холодной дуге. Автор описал качественно механизм контракции разряда при переходе дуги, в котором важнейшая роль отведена резкой зависимости величины автоэлектронного тока от напряженности поля. Результаты работы хорошо объясняют ранее выполненные наблюдения над дугами с катодным пятном и без пятна и их взаимный переход [Л. 120]. [c.48]

В противоположность этому шансы автоэлектронной теории лишь улучшаются с увеличением плотности тока вследствие уменьшения протяженности области объемного заряда и увеличения напряженности поля у катода. Уже при /р = 10 достигает значений порядка 4 10 в/сл. Как показывают расчеты (см. табл. IV), при такой напряженности поля автоэлектронная эмиссия должна играть существенную роль в балансе тока у катода ртутной дуги. Таким образом, предположение Слепяна о чисто ионном составе тока в области катодного падения оказывается несовместимым с новыми данными о высоких значениях плотности тока у поверхности ртутного катода. Напротив, можно показать, что теория автоэлектронной дуги совместима с этими данными. Напряженность поля у катода Е , обусловленная объемным зарядом, может быть выражена через плотности ионного и электронного токов /р и /е посредством соотношения Маккоуна [Л. 147], которое не вызывает каких-либо сомнений. Выражая входящие в это уравнение электрические величины в практических единицах, можно представить его в форме [c.66]

Не менее важным источником для заключений о природе холодной дуги являются данные об условиях возникновения катодного пятна при различных способах возбуждения дуги, включая рассмотренные в 12 процессы пробоя вакуумного и газового промежутков, перехода от тлеющего разряда к дуге и т. п. Как было уже отмечено, вся сумма наблюдений свидетельствует о доминирующей роли автоэлектронной эмиссии в процессе формирования холодной дуги. Из этого следует заключить, что тот же механизм эмиссии доминирует и в стационарном состоянии дуги, где плотность тока у катода, а следовательно, и напряженность электрического поля должны быть во много развыще. [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...