силы отталкивания

электрическая дуга в вакууме
-

Физические основы существования дуги в вакууме.

Условия существования и гашения дуги в вакууме имеют свои особенности. При расхождении контактов в вакуумной дугогасительной камере (ВДК) в последний момент между ними образуется жидкометаллический мостик, который затем разрушается. Происходит ионизация паров металла контактного мостика под воздействием приложенного напряжения сети, приводящая к образованию дуги. Таким образом, дуга в вакууме существует из-за ионизации паров контактного материала вначале за счет материала контактного мостика, а затем в результате испарения материала электродов под воздействием энергии дуги. Поэтому, если поступление паров контактного материала будет недостаточно, вакуумная дуга должна погаснуть. При подходе тока к нулю тепловая энергия, выделяющаяся в дуге, тоже уменьшается, количество паров металла соответственно снижается, и дуга должна погаснуть на первом переходе тока через нуль. Время горения дуги в ВДК не превышает 10 мс. Кроме того, для вакуумной дуги характерна очень высокая скорость деионизации столба дуги (диффузная деионизация носителей тока электронов и ионов), обеспечивающая быстрое восстановление электрической прочности после погасания дуги.

В вакууме электрическая дуга существует либо в рассеянном, «диффузном», виде при токах до 5000—7000 А, либо в концентрированном, «сжатом», виде при больших значениях тока. Граничный ток перехода дуги из одного состояния в другое зависит в значительной степени от материала, геометрической формы и размеров контактов, а также от скорости изменения тока. «Диффузная» дуга в вакууме существует в виде нескольких параллельных дуг одновременно, через каждую из которых может протекать ток от нескольких десятков до нескольких сотен ампер. При этом катодные пятна, отталкиваясь друг от друга, стремятся охватить всю контактную поверхность. При небольших токах и значительной площади контактов силы электромагнитного взаимодействия этих проводников с током (токи одного направления притягиваются) не могут преодолеть сил отталкивания катодных пятен друг от друга. Так как через каждое катодное пятно протекают небольшие токи, это приводит к небольшим размерам опорных пятен дуги на катоде.

По мере увеличения тока силы электромагнитного притяжения преодолевают силы отталкивания и происходит слияние отдельных дуг в один канал, что приводит к резкому увеличению размеров катодного опорного пятна. Вследствие этого появляются значительные трудности гашения дуги либо происходит полный отказ камеры. Поэтому задачи, стоящие при разработке ВДК, заключаются в создании условий, при которых дуга существовала бы в диффузном виде либо время воздействия «сжатой» дуги на электроды было бы минимальным. Это достигается созданием радиальных магнитных полей, обеспечивающих перемещение опорных точек дуги с высокой скоростью по электродам.

[http://www.energocon.com/pages/id1201.html]

Тематики

• высоковольтный аппарат, оборудование...

EN

• vacuum arc

испытывающий силу — subject to a force

не создающий подъёмной силы — nonlifting

подвергать действию силы — subject to a force

под действием силы — subject to a force

раскладывать силу на составляющие — resolve a force into its components

распределять силу — distribute a force

складывать силы — combine forces

сосредоточивать силу в точке — concentrate a force at a point

аппроксимировать кривую отрезками прямой — approximate a curve by straight-line segments

сглаживать кривую — smooth a curve

строить кривую по точкам — plot a curve by points

металлы
Простые вещ-ва, обладающие в обычных условиях хар-рными св-вами: высокой электро- и теплопроводностью, отрицат. темп-рным коэфф. электропроводности, способностью хорошо отражать электромагн. волны, пластичностью. М. В. Ломоносов определял м. как «светлые тела, к-рые ковать можно». М. в тв. состоянии имеют кристаллич. решетку. В парообразном состоянии м. одноатомны, хар-рные св-ва м. обусловлены их эл-нным строением. Атомы м. легко отдают внешние (валентные) электроны. В кристаллич. решетке м. не все эл-ны связаны со своими атомами. Нек-рая часть (~1 эл-н на атом) подвижна и может более или менее своб. перемещаться. Таким образом, м. можно представить в виде остова (каркаса) из положит, ионов, погруженного в «эл-нный газ». Последний компенсирует силы электростатич. отталкивания м-ду положит, заряж. ионами и тем самым связывает их в тв. тело, обеспечивая так наз. ме-таллич. связь. Из известных 105 химич. элементов 83 — м. и лишь 22 — неметаллы. Если в Периодич. системе элементов провести прямую от В до At, то можно считать, что неметаллы расположены на этой линии и справа от нее, а м. — слева.
По строению эл-нных оболочек м. принято разделять на непереходные (или нормальные) и переходные. Непереходные м. хар-ри-зуются тем, что в их атомах происходит пос-ледоват. заполнение s- и р- эл-нных оболочек. В атомах переходных м. происходит достраивание d- и /-оболочек. К непереходным м. относят 22 м., занимающих подгруппы а в Периодич. системе элементов: Li, Na, К, Be, Mg, Ca, Ba, Sb, Bi и др. Переходные металлы занимают подгруппы б в Периодич. системе элементов. Наиб, типичные переходные м.: Сu, Ag, Аu, Zn, V, Mb, Та, Сr, Mo, W, Fe, Ni, Co и др. К переходным м. относят тж. лантаноиды (14) и актиноиды (14). М. присущи многие общие химич. св-ва, обусловл. слабой связью валентных эл-нов с ядром атома: образование положит, заряж. ионов (катионов), проявление положит, валентности (окислит, числа), образование осн. оксидов и гидрооксидов, замещение водорода в кислотах и т. д.
Большинство металлов кристаллиз. с образов, относит, простых ОЦК, ГЦК и ПГУ кристаллич. решеток, соответст. наиб, плотной упаковке атомов. Лишь немногие м. имеют более сложные типы кристаллич. решеток. М. в зависимости от внешних условий (темп-ры, давления) могут существовать в
двух или более кристаллич. модификациях (см. Полиморфизм). Полиморфные превращения иногда, напр., превращение белого олова (p-Sn) в серое (a-Sn), сопровожд. потерей ме-таллич. св-в.
В силу таких св-в, как прочность, твердость, пластичность, корроз. стойкость, жаропрочность, высокая электрич. проводимость и мн. др. м., играют громадную роль в соврем, технике. Большинство металлов было открыто в XIX в. Однако произ-во важнейших из них: Аl, V, Mo, W, Ti, Zr и др. - до XX в. либо не велось, либо было очень огранич. С 1970-х гг. в пром-ти применяются практически все м., встречающиеся в природе.
Все м. и их сплавы подразделяются на черные (к ним относят железо и сплавы на его основе; на их долю приходится ок. 95 % произв. в мире металлопродукции) и цв. или, точнее, нежелезные (все ост. металлы и сплавы). Большое число нежелезных м. и широкий диапазон их св-в не позволяют классифицировать их по к.-л. единому признаку. В технике принята усл. классификация, по к-рой эти металлы разделены на неск. групп (по физич. и химич. св-вам, хар-ру значения в земной коре и др.): легкие, тяжелые, тугоплавкие, благородные, рассеянные, редкоземельные м. и др.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

EN

• metals