Physel.ru

Физика, механика и т.п.

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

§ 98. Электрическая дуга.

E-mail Печать PDF
В 1802 г. русский физик Василий Владимирович Петров (1761—1834) установил, что если присоединить к полюсам большой электрической батареи два кусочка древесного угля и, приведя угли в соприкосновение, слегка их раздвинуть, то между концами углей образуется яркое пламя, а сами концы углей раскаляются добела, испуская ослепительный свет {электрическая дуга), Это явление семь лет спустя независимо наблюдал англий-

Рис. 158. Громоотвод
ский химик Г. Дэви, который предложил в честь А. Вольты назвать эту дугу «вольтовой».

На рис. 159 изображен простейший способ получения электрической дуги. В регулирующем штативе закреплены два угля, в качестве которых лучше брать не обычный

Рис. 159. Установка для получения электрической дуги: 1 и 2 — угольные электроды
древесный уголь, а специально изготовляемые стержни, получаемые прессованием смеси графита, сажи и связующих веществ (дуговые угли). Источником тока может служить осветительная сеть. Чтобы в момент соединения углей не получилось короткого замыкания, последовательно с дугой следует включить реостат.

Обычно осветительная сеть питается током переменного направления. Дуга, однако, горит устойчивее, если через нее пропускают ток постоянного направления, так что один из ее электродов является все время положительным (анод), а другой отрицательным (катод). Фотография накаленных электродов такой дуги приведена на рис. 160. Между электродами находится столб раскаленного газа, хорошо проводящего электричество. В обычных дугах этот столб испускает значительно меньше света, нежели раскаленные угли, и поэтому на фотографии не виден. Положительный уголь, имея более высокую температуру, сгорает быстрее отрицательного. Вследствие сильной возгонки угля на нем образуется углубление — положительный кратер, являющийся самой горячей частью электродов. Температура кратера в воздухе при атмосферном давлении доходит до 4000 °С.

98.1. В дуговых лампах употребляют специальные регуляторы — часовые механизмы, сближающие с одинаковой скоростью оба угля по мере их сгорания. Однако толщина положительного угля всегда бывает больше, чем отрицательного. Почему так делают?

Дуга может гореть и между металлическими электродами (железо, медь и т. д.).При этом электроды плавятся
и быстро испаряются, на что расходуется много тепла. Поэтому температура кратера металлического электрода обычно ниже, чем угольного (2000—2500 °С).

Заставляя гореть дугу между угольными электродами в сжатом газе (около 20 атм), удалось довести температуру положительного кратера до 5900 °С, т. е. до температуры поверхности Солнца. При этом наблюдалось плавление угля. Еще более высокой температурой обладает столб газов и паров, через который идет электрический разряд. Энергичная бомбардировка этих газов и паров электронами и ионами, подгоняемыми электрическим полем дуги, доводит температуру газов в столбе до 6000—7000 °С. Поэтому в столбе дуги почти все известные вещества плавятся и обращаются в пар, и делаются возможными многие химические реакции, которые не идут при более низких температурах. Нетрудно, например, расплавить в пламени дуги тугоплавкие фарфоровые палочки.

Для поддержания дугового разряда нужно небольшое напряжение: дуга хорошо горит при напряжении на ее электродах 40—45 В. Ток в дуге довольно значителен. Так, например, даже в небольшой дуге, в опыте, изображенном на рис. 159, идет ток около 5 А, а в больших ду-

Рис. 160. Электроды электрической дуги (фотография)
гах, употребляющихся в промышленности, ток достигает сотен ампер. Это показывает, что сопротивление дуги невелико; следовательно, и светящийся газовый столб хорошо проводит электрический ток.
98.2. Дуговая лампа требует ток 300 А при напряжении на углях 60 В. Какое количество теплоты выделяется в такой дуге за 1 мин? Чему равно сопротивление такой дуги?

Такая сильная ионизация газа возможна только благодаря тому, что катод дуги испускает очень много электронов, которые своими ударами ионизуют газ в разрядном пространстве. Сильная электронная эмиссия с катода обеспечивается тем, что катод дуги сам накален до очень высокой температуры (от 2200 до 3500 °С в зависимости от материала). Когда для зажигания дуги мы вначале приводим угли в соприкосновение, то в месте контакта, обладающем очень большим сопротивлением, выделяется почти все джоулево тепло проходящего через угли тока (§ 59). Поэтому концы углей сильно разогреваются, и этого достаточно для того, чтобы при их раздвижении между ними вспыхнула дуга. В дальнейшем катод дуги поддерживается в накаленном состоянии самим током, проходящим через дугу. Главную роль в этом играет бомбардировка катода падающими на него положительными ионами. Вольтамперная характеристика дуги, т. е. зависимость между силой тока в дуге I и напряжением между ее электродами U, носит совершенно своеобразный характер. До сих пор мы встречались с двумя формами такой зависимости: в металлах и электролитах ток возрастает пропорционально напряжению (закон Ома), при несамостоятельной проводимости газов ток сначала возрастает с увеличением напряжения, а затем достигает насыщения и от напряжения не зависит. В дуговом разряде при увеличении тока напряжение на зажимах дуги уменьшается. Говорят, что дуга имеет падающую вольтамперную характеристику.

Таким образом, в случае дугового разряда увеличение тока приводит к уменьшению сопротивления дугового промежутка и уменьшению напряжения на нем. Именно поэтому, для того чтобы дуга горела устойчиво, необходимо включать последовательно с ней реостат (рис. 159) [или другое так называемое балластное сопротивление.

Комментарии  

 
0 #14 Felipes21ka 25.10.2014 10:04
Заказать прямой международный номер можно на нашем ресурсе, перейдя по ссылке: argentina virtual number . Закажите уже сейчас!
Цитировать
 
 
0 #13 Joshu37agax 23.10.2014 13:42
Несчастье никогда не сломает того, кого не обмануло счастье.


_________
Скачать action игры на андроид
Цитировать
 
 
0 #12 Lonnie20lor 22.10.2014 00:07
Вдруг вы ищете где взять деньги в займы, в таком случае вам нужно посетить наш ресурс по ссылке: деньги в долг в йошкар оле . Здесь самые лучшие условия для займа наличными.
Цитировать
 
 
0 #11 Denise20Gat 21.10.2014 00:49
Интересуетесь дизайном, тогда советую посетить ссылку пространство . Уверен что там есть вещи, которые вам будут интересны
Цитировать
 
 
0 #10 Eduardo82cew 20.10.2014 23:49
На этом ресурсе вы сможете найти огромнейшее количество увлекательных материалов для приятного времяпровождени я! К примеру запись Хитрый трюк: сексуальные девушки продают подержанные мотозапчасти вам 100% должна понравиться
Цитировать
 
 
0 #9 Rickey87Oa 20.10.2014 22:10
Вы предпочитаете модно одеваться и не прочь достать промокод для покупок, в таком случае эта ссылка - бонприкс акция бесплатная доставка вам наверняка понадобится
Цитировать
 
 
0 #8 Justin41phew 19.10.2014 23:13
В нашем онлайн журнале вы сможете найти огромное количество нужных статей о дизайне домашнего очага. Например эта запись - Как сделать дизайн проект квартиры онлайн бесплатно , предполагаю, безусловно вас заинтересует
Цитировать
 
 
0 #7 Carolyn32noit 19.10.2014 22:58
Высококачествен ный растровый клипарт, детские шаблоны, оформления для фотоальбомов здесь: http://mir-kliparta.com . Также на нашем ресурсе вы сможете найти эксклюзивные скрап-наборы, занимательные выборки для детского сада и многое другое
Цитировать
 
 
0 #6 Abraham40Pl 19.10.2014 20:45
Самые свежие факты о организации свадеб вы можете отыскать из источника организатор свадьбы в чехии . Ведь это агенство уже длительное время предоставляет качественные услуги по проведению свадеб в за границей
Цитировать
 
 
0 #5 Gerard18Fup 19.10.2014 19:45
Желаете организовать услуги по доставке цветов, тогда советую заглянуть на ресурс доставка цветов по белоруссии . На этом ресурсе одни из самых качественных сервисов
Цитировать
 
 
0 #4 Charles18ea 19.10.2014 18:06
Международные перевозки товаров - это самая важная часть внешнеэкономиче ского бизнеса. По адресу грузы из латвии вы сможете прочитать о комплексе услуг нашей компании в области ВЭД
Цитировать
 
 
0 #3 Joseph22Beal 19.10.2014 15:54
Наша фирма Алтай-Сервис предлагает РїРѕР»РЅРѕСЃС‚С ЊСЋ весь набор материалов для строительства. РџРѕРґСЂРѕР±РЅР ѕСЃС‚Рё РІС‹ можете узнать РїРѕ ссылке душевые кабины цены, РЅРѕ сразу хочу СѓС‚РѕС‡РЅРёС‚С Њ, что РІСЃРµ материалы СЃРµСЂС‚РёС„РёС †РёСЂРѕРІР°РЅС‹ Рё имеют высшее качествРѕ.
Цитировать
 
 
0 #2 Scottie31Et 19.10.2014 04:19
Всю полезнаю информацию о ремонте дачного участка вы сможете найти посутив сайт - http://www.kniga-stroyka.ru
Цитировать
 
 
+4 #1 07.03.2011 11:15
Хорошая информация для презентации
Цитировать
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

You are here: