Электрическая дуга

Электри́ческая дуга́ (вольтова дуга) — самостоятельный дуговой электрический разряд в газе, в котором разрядные явления сосредоточены в узком ярко светящемся плазменном шнуре. При горизонтальном расположении электродов этот шнур под действием восходящих потоков нагретого разрядом газа принимает форму дуги. Электрическая дуга в воздухе между двумя угольными электродами впервые наблюдалась (1802) и была описана (1803) русским ученым В. В. Петровым и британским ученым Г. Дэви (1808-1809), который назвал ее вольтовой дугой. Развитию теории электрической дуги и изучению проблемы ее применения в промышленности были посвящены работы русских ученых Н. Н. Бенардоса (сварка с применением угольных электродов, 1882, а также сварка на переменном токе) и Н.Г. Славянова (сварка с применением металлических электродов, 1888-1891).
Электрическая дуга может иметь место в любом газе при давлениях от близких к атмосферному и выше. Температура плазмы в шнуре электрической дуги при атмосферном давлении и силе тока в несколько ампер составляет около 5000 К, при высоких давлениях и силе тока — до 12000 К, а при обдувании шнура электрической дуги потоком газа температура достигает 50000 К. Магнитное поле, образованное током электрической дуги, взаимодействуя с током дуги, вызывает сжатие (стягивание) шнура (пинч-эффект). С увеличением давления в окружающей среде сила тока электрической дуги возрастает, а поперечные размеры шнура уменьшаются. Вблизи электродов шнур электрической дуги суживается, образуя на их поверхности яркие катодные и анодные пятна. Плотность тока у катода электрической дуги зависит от материала катода и природы газа и обычно составляет 104-105 а/кв.см. Вольтамперная характеристика электрической дуги — падающая: увеличение тока сопровождается уменьшением напряжения между электродами.
Электрическая дуга применяется в электрометаллургии для получения чистых и тугоплавких металлов, в светотехнике, в электросварке. В технике высоких напряжений с явлением электрической дуги приходится бороться. Для гашения электрической дуги, возникающей при разрыве цепей высокого напряжения, применяют выключатели с дугогасительными устройствами, в том числе выключатели масляные, воздушные, элегазовые, с гашением дуги магнитным полем.
Статья находится в рубриках
Яндекс.Метрика