Kutokana na joto la juu, elektroni za arc hutoa mwanga unaoangaza, na kwa hiyo arc ya umeme ni mojawapo ya vyanzo bora vya mwanga. Inatumia wati 0.3 tu kwa kila mshumaa na ni ya kiuchumi zaidi. Kuliko taa bora za incandescent. Arc ya umeme ilitumiwa kwanza kwa taa na P. N. Yablochkov mwaka wa 1875 na iliitwa "mwanga wa Kirusi", au "mwanga wa kaskazini".
Arc ya umeme pia hutumiwa kwa sehemu za chuma za kulehemu (kulehemu kwa arc umeme). Hivi sasa, arc ya umeme hutumiwa sana katika tanuu za umeme za viwandani. Katika tasnia ya kimataifa, karibu 90% ya chuma cha zana na karibu vyuma vyote maalum huyeyushwa katika tanuu za umeme.
Ya riba kubwa ni arc ya zebaki inayowaka katika tube ya quartz, kinachojulikana taa ya quartz. Katika taa hii, kutokwa kwa arc hutokea si hewa, lakini katika anga ya mvuke ya zebaki, ambayo kiasi kidogo cha zebaki huletwa ndani ya taa, na hewa hutolewa nje. Nuru ya arc ya zebaki ni tajiri sana katika miale ya ultraviolet isiyoonekana, ambayo ina athari kali za kemikali na kisaikolojia. Taa za zebaki hutumiwa sana katika matibabu ya magonjwa anuwai ("jua la mlima bandia"), na vile vile katika utafiti wa kisayansi kama chanzo chenye nguvu cha mionzi ya ultraviolet.
Kutokwa kwa mwanga. Mbali na cheche, corona na arc, kuna aina nyingine ya kutokwa kwa kujitegemea katika gesi - kinachojulikana kama kutokwa kwa mwanga. Ili kupata aina hii ya kutokwa, ni rahisi kutumia tube ya kioo kuhusu urefu wa nusu ya mita, iliyo na electrodes mbili za chuma. Hebu tuunganishe electrodes kwenye chanzo cha moja kwa moja cha sasa na voltage ya volts elfu kadhaa (mashine ya umeme itafanya) na hatua kwa hatua kusukuma hewa kutoka kwenye bomba. Kwa shinikizo la anga, gesi ndani ya bomba inabaki giza kwa sababu voltage inayotumika ya volts elfu kadhaa haitoshi kutoboa pengo refu la gesi. Walakini, wakati shinikizo la gesi linapungua vya kutosha, kutokwa kwa mwanga huangaza kwenye bomba. Inaonekana kama kamba nyembamba (nyekundu hewani, rangi zingine kwenye gesi zingine) inayounganisha elektroni zote mbili. Katika hali hii, safu ya gesi hufanya umeme vizuri.
Kwa uokoaji zaidi, kamba ya mwanga hutia ukungu na kupanuka, na mwangaza hujaza karibu bomba zima. Sehemu mbili zifuatazo za kutokwa zinajulikana: 1) sehemu isiyo ya mwanga iliyo karibu na cathode, inayoitwa nafasi ya cathode ya giza; 2) safu inayong'aa ya gesi inayojaza sehemu iliyobaki ya bomba, hadi kwenye anode. Sehemu hii ya kutokwa inaitwa safu chanya.
Na hivi ndivyo inavyofanya kazi. Wakati wa kutokwa kwa mwanga, gesi hufanya umeme vizuri, ambayo ina maana kwamba ionization yenye nguvu huhifadhiwa katika gesi wakati wote. Katika kesi hii, tofauti na kutokwa kwa arc, cathode inabaki baridi wakati wote. Kwa nini malezi ya ions hutokea katika kesi hii?
Kushuka kwa uwezo au voltage kwa kila sentimita ya urefu wa safu ya gesi katika kutokwa kwa mwanga ni tofauti sana katika sehemu tofauti za kutokwa. Inatokea kwamba karibu tone lote la uwezo hutokea katika nafasi ya giza. Tofauti inayowezekana iliyopo kati ya cathode na mpaka wa nafasi iliyo karibu nayo inaitwa kushuka kwa uwezo wa cathode. Inapimwa kwa mamia, na katika baadhi ya matukio maelfu ya volts. Utoaji mzima unaonekana kuwepo kwa sababu ya kuanguka kwa cathode hii.
Umuhimu wa kuanguka kwa cathode ni kwamba ioni chanya, zinazopitia tofauti hii kubwa ya uwezo, hupata kasi kubwa. Kwa kuwa matukio ya cathode yanajilimbikizia kwenye safu nyembamba ya gesi, karibu hakuna migongano ya ioni na atomi za gesi hutokea hapa, na kwa hiyo, kupitia eneo la matukio ya cathode, ions hupata nishati ya juu sana ya kinetic. Kama matokeo, wanapogongana na cathode, hupiga idadi fulani ya elektroni kutoka kwayo, ambayo huanza kuelekea anode. Kupitia nafasi ya giza, elektroni, kwa upande wake, huharakishwa na kushuka kwa uwezo wa cathode na, wakati wa kugongana na atomi za gesi katika sehemu ya mbali zaidi ya kutokwa, hutoa ionization ya athari. Ions chanya zinazotokea katika kesi hii zinaharakishwa tena na kuanguka kwa cathode na kubisha elektroni mpya kutoka kwa cathode, nk Kwa hiyo, kila kitu kinarudiwa kwa muda mrefu kama kuna voltage kwenye electrodes.
Hii inamaanisha tunaona kwamba sababu za ionization ya gesi katika kutokwa kwa mwanga ni ionization ya athari na kugonga elektroni kutoka kwa cathode na ioni chanya.
Utekelezaji huu hutumiwa hasa kwa taa. Inatumika katika taa za fluorescent.
D O C L A D
juu ya mada: "AINA ZA UTOAJI NA MATUMIZI YAKE"
Ilikamilishwa na: Shutov E.Yu.
10 darasa
Niliangalia.
Ikiwa, baada ya kuwasha kutokwa kwa cheche, upinzani wa mzunguko hupunguzwa hatua kwa hatua, nguvu ya sasa katika cheche itaongezeka. Wakati upinzani wa mzunguko unakuwa chini ya kutosha, aina mpya ya kutokwa kwa gesi hutokea, inayoitwa kutokwa kwa arc (angalia Kiambatisho 1.5). Katika kesi hiyo, sasa huongezeka kwa kasi, kufikia makumi na mamia ya amperes, na voltage kwenye pengo la kutokwa hupungua hadi makumi kadhaa ya volts. Hii inaonyesha kwamba taratibu mpya hutokea katika kutokwa, kutoa conductivity ya juu sana kwa gesi.
Kutokwa kwa arc kunaweza kupatikana kutoka kwa chanzo cha chini cha voltage, kupita hatua ya cheche. Profesa wa Fizikia katika Chuo cha Matibabu-Upasuaji cha St. seli. Aligundua kwamba katika kesi hii safu ya gesi yenye kung'aa ilionekana kati ya mwisho wa makaa, na makaa yenyewe yakawa moto kwa mwanga unaopofusha.
Hivi sasa, safu ya umeme inayowaka kwa shinikizo la anga mara nyingi hutolewa kati ya elektrodi maalum za kaboni zinazotengenezwa kwa kushinikiza grafiti ya unga na viunganishi (kaboni za arc). Sehemu ya moto zaidi ya arc ni unyogovu unaoundwa kwenye electrode nzuri na inaitwa "arc crater". Joto lake katika shinikizo la anga ni karibu 4000 K, na kwa shinikizo la atm 20 linazidi 7000 K, i.e. juu kuliko joto la uso wa nje wa Jua (karibu 6000 K).
Ni sababu gani kuu ya conductivity ya juu ya umeme ya gesi katika kutokwa kwa arc? Imeanzishwa kuwa conductivity nzuri ya umeme ya arc huhifadhiwa kutokana na joto la juu la electrode hasi kutokana na chafu kali ya thermionic. Hii inathibitishwa vizuri na ukweli kwamba katika hali nyingi arc imara inaweza kupatikana tu ikiwa cathode iko kwenye joto la juu, wakati joto la anode sio muhimu sana. Kwa hiyo, kwa mfano, ikiwa moja ya elektroni za arc hutengenezwa kwa fimbo ya kaboni, na nyingine ni sahani kubwa ya shaba, kilichopozwa vizuri, na fimbo ya kaboni huhamishwa karibu na sahani (ili haiwezi joto), basi arc imara hutokea tu kwa pembe mbaya. Ikiwa sahani hutumikia kama pole hasi, basi arc huwasha mara kwa mara na kwenda nje tena, na haiwezekani kupata mwako thabiti. Utoaji wa arc hutokea katika matukio yote wakati, kutokana na kupokanzwa kwa cathode, chafu ya thermionic inakuwa sababu kuu ya ionization ya gesi. Kwa mfano, katika kutokwa kwa mwanga, ions chanya zinazopiga cathode sio tu kusababisha utoaji wa elektroni ya sekondari, lakini pia joto la cathode. Kwa hivyo, ikiwa unaongeza sasa katika kutokwa kwa mwanga, joto la cathode huongezeka, na inapofikia thamani hiyo ambayo chafu inayoonekana ya thermionic huanza, kutokwa kwa mwanga hugeuka kuwa arc. Katika kesi hii, kushuka kwa uwezo wa cathode pia hupotea.
Pamoja na safu za thermionic zilizojadiliwa hapo juu, uvujaji wa arc pia huzingatiwa kwa joto la chini la cathode (kwa mfano, katika taa ya arc ya zebaki).
Arc ya umeme ilitumiwa kwanza kwa taa mnamo 1875 na mvumbuzi wa mhandisi wa Urusi P.N. Yablochkin (1847-1894) na kupokea jina "mwanga wa Kirusi" au "nuru ya kaskazini". Katika "mshumaa wa Yablochkov" makaa yalipangwa sambamba na kutenganishwa na safu iliyopigwa, na mwisho wao uliunganishwa na "daraja la kuwasha" la conductive. Wakati mkondo ulipowashwa, daraja la kuwasha liliwaka na safu ya umeme ikaundwa kati ya makaa. Makaa yalipowaka, safu ya kuhami joto ilivukiza.
Tafiti nyingi za arcs za umeme zilizo na elektroni baridi zinaonyesha kuwa chanzo cha utoaji wa elektroni wenye nguvu kutoka kwa cathode ni doa ndogo, yenye kung'aa na inayoendelea kusonga kwenye cathode, ambayo huonekana kila wakati kwenye safu kama hizo (doa ya cathode). Msongamano wa sasa katika eneo la cathode ni mkubwa na unaweza kufikia 10 10 -10 11 A/m 2. Sababu ya kuundwa kwa doa ya cathode ni ongezeko kubwa la mkusanyiko wa ions chanya kwenye cathode, ambayo hujenga uwanja wa umeme wa ndani wenye nguvu sana, na kusababisha chafu ya shamba yenye nguvu. Kwa hiyo, arcs za umeme na cathodes baridi wakati mwingine huitwa arcs shamba-elektroniki. Doa ya cathode inaweza kutokea sio tu kwenye uso wa zebaki, lakini pia kwa electrode yoyote ya chuma imara.
Kutokana na joto la juu, elektroni za arc hutoa mwanga unaoangaza (mwangaza wa safu ya arc ni dhaifu, kwa kuwa gesi ya gesi ni ndogo), na kwa hiyo arc ya umeme ni mojawapo ya vyanzo bora vya mwanga. Arc ya umeme hutumiwa sana katika makadirio, taa za mafuriko na mitambo mingine. Nguvu maalum inayotumiwa nayo ni chini ya ile ya taa za incandescent. Inatumia wati 3 tu kwa kila mshumaa na ni ya kiuchumi zaidi kuliko taa bora zaidi za incandescent.
Taa za arc zenye shinikizo la juu pia hutumiwa kama vyanzo vya mwanga. Ya riba kubwa ni arc ya zebaki inayowaka katika tube ya quartz, kinachojulikana taa ya quartz. Katika taa hii, kutokwa kwa arc hutokea si hewa, lakini katika anga ya mvuke ya zebaki, ambayo kiasi kidogo cha zebaki huletwa ndani ya taa, na hewa hupigwa nje. Nuru ya arc ya zebaki ni tajiri sana katika mionzi ya ultraviolet, ambayo ina athari kali za kemikali na kisaikolojia. Ili kuwa na uwezo wa kutumia mionzi hii, taa haifanywa kutoka kioo, ambayo inachukua sana mionzi ya UV, lakini kutoka kwa quartz iliyounganishwa. Taa za zebaki hutumiwa sana katika matibabu ya magonjwa anuwai, na vile vile katika utafiti wa kisayansi kama chanzo chenye nguvu cha mionzi ya ultraviolet.
Mnamo 1882, N. N. Benardos kwanza alitumia kutokwa kwa arc kwa kukata na kulehemu chuma. Utoaji kati ya elektrodi ya kaboni iliyosimama na chuma hupasha joto makutano ya karatasi mbili za chuma (au sahani) na kuziunganisha. Benardos alitumia njia sawa kukata sahani za chuma na kuunda mashimo ndani yao. Mnamo 1888, N. G. Slavyanov aliboresha njia hii ya kulehemu, akibadilisha electrode ya kaboni na chuma. Joto la juu la kutokwa kwa arc hufanya iwezekanavyo kuitumia kwa ajili ya ujenzi wa tanuru ya arc. Hivi sasa, tanuu za arc, zinazotumiwa na sasa ya juu sana, hutumiwa katika idadi ya viwanda: kwa ajili ya kuyeyusha chuma, chuma cha kutupwa, ferroalloys, shaba, kwa ajili ya uzalishaji wa carbudi ya kalsiamu, oksidi ya nitrojeni, nk.
Njia ya sasa ya kuangaza ya kutokwa huku ilipigwa, ambayo ilitoa jina la D. r.
Uundaji wa D. r. kutanguliwa na mchakato mfupi usio wa stationary katika nafasi kati ya electrodes - pengo la kutokwa. Muda wa mchakato huu (wakati wa kuanzishwa kwa D. r.) kawaida ni kutokwa kwa Arc 10 -6 -10 -4. sekunde kulingana na shinikizo na aina ya gesi, urefu wa pengo la kutokwa, hali ya nyuso za electrode, nk. D. r. kupatikana kwa gesi ionizing katika pengo kutokwa (kwa mfano, kwa kutumia msaidizi, kinachojulikana moto electrode). Katika hali nyingine, kupata D. r. joto electrodes moja au zote mbili kwa joto la juu au kusonga electrodes kufungwa kwa muda mfupi mbali. D. r. inaweza pia kutokea kama matokeo ya kuvunjika kwa pengo la kutokwa kwa umeme (Angalia kuvunjika kwa Umeme) wakati wa ongezeko kubwa la muda mfupi la voltage kati ya elektroni. Ikiwa kuvunjika hutokea kwa shinikizo la gesi karibu na anga, basi mchakato usio na msimamo unaotangulia kuvunjika ni kutokwa kwa cheche.
Vigezo vya kawaida vya D. r. Kwa D. r. inayojulikana na aina ya ajabu ya aina inachukua: inaweza kutokea kwa karibu shinikizo lolote la gesi - kutoka chini ya 10 -5. mmHg Sanaa. hadi mamia atm; tofauti inayowezekana kati ya elektroni D. r. inaweza kuchukua maadili kutoka kwa volts kadhaa hadi volts elfu kadhaa (high-voltage D. r.). D. r. inaweza kutokea sio tu mara kwa mara, lakini pia kwa kubadilishana kwa voltage kati ya elektroni. Walakini, nusu ya mzunguko wa voltage inayobadilika kawaida ni ndefu zaidi kuliko wakati inachukua kuanzisha voltage, ambayo inafanya uwezekano wa kuzingatia kila elektroni kama cathode wakati wa nusu ya mzunguko, na kama anode katika nusu inayofuata - mzunguko. Vipengele tofauti vya aina zote za D. r. (inayohusiana kwa karibu na asili ya utoaji wa elektroni kutoka kwa cathode katika aina hii ya kutokwa) ni thamani ndogo ya tone la cathode (Angalia kushuka kwa Cathode) na msongamano wa juu wa sasa kwenye cathode. Cathode tone katika D. r. kawaida kwa mpangilio wa uwezo wa ionization (Angalia uwezo wa ionization) wa gesi inayofanya kazi au hata chini (1-10). V); Msongamano wa sasa kwenye cathode ni 10 2 -10 7 a/cm2. Kwa msongamano mkubwa wa sasa, nguvu ya sasa katika D. r. kawaida pia kubwa - kuhusu 1-10 a na ya juu zaidi, na katika aina fulani za D. r. hufikia mamia na maelfu ya amperes. Hata hivyo, pia kuna D. r. na nguvu ya chini ya sasa (kwa mfano, D. R. yenye cathode ya zebaki inaweza kuwaka kwa mikondo ya 0.1 a na chini).
Utoaji wa umeme katika D. rub. Tofauti ya kimsingi kati ya D. r. kutoka kwa aina zingine za kutokwa kwa umeme kwa gesi iko katika asili ya michakato ya kimsingi inayotokea kwenye cathode na katika eneo la karibu la cathode. Ikiwa katika kutokwa kwa mwanga (Angalia kutokwa kwa Mwangaza) na kutokwa kwa corona hasi (Angalia kutokwa kwa Corona) utoaji wa elektroni ya pili hutokea, basi katika D. r. elektroni huruka nje ya kathodi katika michakato ya utoaji wa hewa joto (Angalia utoaji wa Thermionic) na utoaji wa shamba (pia huitwa utoaji wa handaki (Angalia utoaji wa Tunnel)). Wakati katika D. r. Tu ya kwanza ya michakato hii hutokea, inaitwa thermionic. Nguvu ya utoaji wa thermionic imedhamiriwa na joto la cathode; kwa hiyo, kwa kuwepo kwa thermionic D. r. ni muhimu kwamba cathode au sehemu zake za kibinafsi ziwe joto kwa joto la juu. Kupokanzwa vile kunafanywa kwa kuunganisha cathode kwenye chanzo cha nishati msaidizi (Dk. na inapokanzwa nje; D.r. na joto la bandia). Thermionic D. r. Pia hutokea wakati joto la cathode linaongezeka vya kutosha na athari za ions chanya zinazoundwa katika pengo la kutokwa na kuharakishwa na uwanja wa umeme kuelekea cathode. Walakini, mara nyingi zaidi na D. r. Bila inapokanzwa bandia, nguvu ya utoaji wa thermioniki ni ya chini sana kudumisha utokaji, na mchakato wa utoaji wa shamba una jukumu kubwa. Mchanganyiko wa aina hizi mbili za uzalishaji huitwa uzalishaji wa uwanja wa joto.
Utoaji wa shamba kutoka kwa cathode unahitaji kuwepo kwa uwanja wa umeme wenye nguvu kwenye uso wake. Uwanja kama huo katika D. r. huundwa na malipo ya ujazo wa ioni chanya zilizotolewa kutoka kwa cathode kwa umbali kwa mpangilio wa njia ya bure (Angalia Njia ya bure) ya ioni hizi (10 -6 -10 -4 sentimita) Hesabu zinaonyesha kuwa utoaji wa shamba hauwezi kuunga mkono D. r. na daima, kwa shahada moja au nyingine, ikifuatana na utoaji wa thermionic. Kwa sababu ya ugumu wa kusoma michakato katika safu nyembamba ya karibu ya cathode kwenye msongamano wa juu wa sasa, data ya majaribio juu ya jukumu la utoaji wa shamba huko D.R. Bado haijakusanywa ya kutosha. Uchambuzi wa kinadharia bado hauwezi kueleza kwa kuridhisha matukio yote yanayozingatiwa katika aina mbalimbali za D. r.
Uhusiano kati ya sifa za D. r. na michakato ya uzalishaji. Safu ambayo uwanja wa umeme hutokea, na kusababisha chafu ya shamba, ni nyembamba sana kwamba haifanyi tone kubwa katika tofauti ya uwezo kwenye cathode. Hata hivyo, ili uwanja huu uwe na nguvu ya kutosha, wiani wa malipo ya kiasi cha ions kwenye cathode, na kwa hiyo wiani wa sasa wa ion, lazima uwe juu. Utoaji wa thermionic pia unaweza kutokea kwa nishati ya chini ya kinetic ya ioni kwenye cathode (yaani, kwa matukio ya chini ya cathode), lakini chini ya hali hizi inahitaji msongamano wa juu wa sasa - cathode huwaka zaidi, idadi kubwa ya ions inayoipiga. . Kwa hivyo, sifa bainifu za D. r. (tone ndogo ya cathode na msongamano mkubwa wa sasa) ni kutokana na asili ya michakato ya karibu ya cathode.
Plasma D. r. Utoaji pengo D. r. kujazwa na plasma, yenye elektroni, ions, atomi zisizo na msisimko na molekuli za gesi ya kazi na dutu ya electrode. Nguvu za wastani za chembe za aina tofauti katika plasma D. r. inaweza kuwa tofauti. Kwa hiyo, wakati wa kuzungumza juu ya joto la elektroni, tofauti hufanywa kati ya joto la ionic, joto la elektroni, na joto la sehemu ya neutral. Ikiwa joto hili ni sawa, plasma inaitwa isothermal.
Mtegemezi D. r. D.r. inaitwa tegemezi. na inapokanzwa kwa bandia ya cathode, kwani kutokwa vile hakuwezi kudumishwa kwa kutumia nishati yake mwenyewe: wakati chanzo cha joto cha nje kimezimwa, hutoka. Utekelezaji huwashwa kwa urahisi bila elektroni za usaidizi wa kuwasha. Kuongeza voltage ya vile D. r. kwanza, inakuza mkondo wake kwa thamani iliyoamuliwa na ukubwa wa utoaji wa thermionic kutoka kwa cathode kwa joto fulani la filamenti. Kisha, hadi voltage fulani muhimu, sasa inabakia karibu mara kwa mara (kinachojulikana mode ya bure). Wakati voltage inapozidi voltage muhimu, asili ya chafu kutoka kwa cathode inabadilika: athari ya Photoelectric na utoaji wa elektroni ya sekondari huanza kuchukua jukumu kubwa ndani yake (nishati ya ions chanya inakuwa ya kutosha kubisha elektroni nje ya cathode). Hii inasababisha kuongezeka kwa kasi kwa sasa ya kutokwa - huenda kwenye hali ya utumwa.
Chini ya hali fulani, D. r. na inapokanzwa bandia huendelea kuwaka kwa kasi wakati voltage kati ya elektroni inapunguzwa kwa maadili chini ya sio tu uwezo wa ionization wa gesi inayofanya kazi, lakini pia uwezo wake wa chini wa uchochezi. Aina hii ya D. r. inayoitwa arc ya chini ya voltage. Uwepo wake ni kwa sababu ya kuonekana karibu na cathode ya uwezo wa juu unaozidi uwezo wa anode na iko karibu na uwezo wa kwanza wa uchochezi wa gesi, kama matokeo ya ambayo ionization ya hatua kwa hatua inakuwa iwezekanavyo (tazama Ionization).
D. r. Kudumisha vile D. r. unafanywa kutokana na nishati ya kutokwa yenyewe. Juu ya cathodes ya kinzani (tungsten, molybdenum, grafiti) huru D. r. ni asili ya joto - bombardment na ioni chanya hupasha joto cathode kwa joto la juu sana. Dutu ya cathode yenye kiwango cha chini huvukiza sana wakati wa D. r.; uvukizi hupunguza cathode, na hali ya joto yake haifikii maadili ambayo kutokwa kunaweza kuungwa mkono na utoaji wa thermionic pekee - pamoja nayo, utoaji wa shamba hutokea.
D. r. inaweza kuwepo kwa shinikizo la chini sana la gesi (kinachojulikana kama safu za utupu) na kwa shinikizo la juu. Plasma ya kujitegemea D. r. Shinikizo la chini lina sifa ya kutokuwa na isothermality: joto la ioni huzidi kidogo joto la gesi ya neutral katika nafasi inayozunguka eneo la kutokwa, wakati joto la elektroni linafikia makumi ya maelfu ya digrii, na katika zilizopo nyembamba na kwa mikondo ya juu - mamia. ya maelfu. Hii inafafanuliwa na ukweli kwamba elektroni nyingi za simu, zinazopokea nishati kutoka kwenye uwanja wa umeme, hawana muda wa kuhamisha kwa chembe nzito katika migongano ya nadra.
Katika D. r. plasma ya shinikizo la juu ni isothermal (kwa usahihi zaidi, quasi-isothermal, kwa sababu, ingawa joto la vipengele vyote ni sawa, hali ya joto katika sehemu tofauti za safu ya plasma si sawa). Aina hii ya D. r. inayoonyeshwa na nguvu kubwa ya sasa (kutoka 10 hadi 10 3 A) na joto la juu la plasma (takriban 10 4 KWA) Halijoto ya juu zaidi katika mto huo wa D.. hupatikana kwa kupoza arc na mtiririko wa kioevu au gesi - chaneli ya sasa ya "arc kilichopozwa" inakuwa nyembamba na, kwa thamani sawa ya sasa, huwaka zaidi. Ni aina hii ya D. r. inayoitwa arc umeme - chini ya ushawishi wa mtiririko wa gesi iliyoelekezwa nje au convection inayosababishwa na kutokwa yenyewe, njia ya sasa ya D. r. hupinda.
Matangazo ya Cathode. D. r. Ni nini kinachofautisha cathodes ya kiwango cha chini ni kwamba autoemission ya joto ya elektroni hutokea ndani yake tu kutoka kwa maeneo madogo ya cathode - kinachojulikana kama matangazo ya cathode. Ukubwa mdogo wa matangazo haya (chini ya 10 -2 sentimita) husababishwa na athari ya pinch - contraction ya channel ya sasa na shamba lake la magnetic. Msongamano wa sasa katika doa ya cathode inategemea nyenzo za cathode na inaweza kufikia makumi ya maelfu a/cm2. Kwa hivyo, mmomonyoko mkubwa hutokea kwenye matangazo ya cathode - jeti za mvuke wa dutu ya cathode huruka kutoka kwao kwa kasi ya utaratibu wa 10 6. cm/sek. Matangazo ya Cathode pia huunda wakati wa D. r. kwenye cathodi za kinzani, ikiwa shinikizo la gesi inayofanya kazi ni chini ya takriban 10 2 mmHg Sanaa. Kwa shinikizo la juu, utoaji wa uwanja wa joto D. r. na matangazo ya cathode yanayotembea kwa machafuko kando ya cathode, inabadilika kuwa mionzi ya thermionic. bila doa ya cathode.
Maombi ya D. r. D. r. hutumika sana katika tanuu za arc (Angalia tanuru ya Arc) kwa kuyeyusha metali, katika vyanzo vya mwanga vya kutokwa kwa gesi (Angalia), katika kulehemu kwa umeme (Angalia kulehemu kwa Umeme), na hutumika kama chanzo cha plasma katika Plasmatroni. Aina mbalimbali za D. r. hutokea katika vigeuzi vya sasa vya umeme vilivyojaa gesi na utupu (virekebishaji vya sasa vya zebaki (Angalia Kirekebishaji Sasa), swichi za umeme za gesi na utupu (Angalia Swichi ya Umeme), n.k.). D. r. na inapokanzwa kwa bandia ya cathode hutumiwa katika taa za fluorescent (Angalia taa ya Fluorescent), Gazotron ah, Thyratron ah, vyanzo vya ion na vyanzo vya mihimili ya elektroni.
Lit.: Umeme wa sasa katika gesi. Mkondo thabiti, M., 1971; Kesaev I.G., michakato ya Cathode ya arc umeme, M., 1968; Finkelnburg V., Mecker G., Arcs za umeme na plasma ya joto, trans. kutoka Kijerumani, M., 1961; Engel A., gesi ionized, trans. kutoka kwa Kiingereza, M., 1959; Kaptsov N. A., Matukio ya umeme katika gesi na utupu, M.-L., 1947.
A.K. Musin.
Encyclopedia kubwa ya Soviet. - M.: Encyclopedia ya Soviet. 1969-1978 .
kutokwa kwa arc- kutokwa kwa arc; viwanda kutokwa kwa arc; arc ya voltaic Utekelezaji wa umeme ambao uwanja wa umeme katika pengo la kutokwa hutambuliwa hasa na ukubwa na eneo la malipo ya nafasi ndani yake, inayojulikana na cathode ndogo ... ... Kamusi ya maelezo ya istilahi ya Polytechnic
Utekelezaji wa umeme katika gesi, unaojulikana na wiani wa juu wa sasa na kushuka kwa uwezo mdogo karibu na cathode. Inasaidiwa na utoaji wa thermionic au utoaji wa shamba kutoka kwa cathode. Joto la gesi kwenye mkondo wa kutokwa kwa arc kwa ... ... Kamusi kubwa ya Encyclopedic
UTOAJI WA ARC- moja ya aina ya kutokwa kwa umeme kwa kujitegemea katika gesi, inayojulikana na wiani wa juu wa sasa. Gesi ya ionized inayopashwa joto kwa joto la juu katika safu kati ya elektroni ambayo voltage ya umeme inatumika iko kwenye... ... Encyclopedia kubwa ya Polytechnic
kutokwa kwa arc- lankinis išlydis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. kutokwa kwa arc; arc umeme katika gesi vok. Bogenentladung, f rus. kutokwa kwa arc, m; kutokwa kwa arc katika gesi, m pranc. décharge d'arc, f; décharge en régime d'arc, f; décharge kwa arc, f … Fizikos terminų žodynas
Utekelezaji wa umeme katika gesi, unawaka kwa karibu shinikizo lolote la gesi linalozidi 10 2 10 3 mm Hg. Sanaa.; inayojulikana na msongamano mkubwa wa sasa kwenye cathode na kushuka kwa uwezo mdogo. Mara ya kwanza ilizingatiwa mnamo 1802 na V.V. Petrov angani ... ... Kamusi ya encyclopedic
Arc umeme katika hewa Arc umeme ni jambo la kimwili, moja ya aina ya kutokwa kwa umeme katika gesi. Sawe: safu ya Voltaic, kutokwa kwa Arc. Ilielezewa kwanza mnamo 1802 na mwanasayansi wa Urusi V.V. Petrov. Tao la umeme ni ... ... Wikipedia
kutokwa kwa arc- lanki išlydis statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. kutokwa kwa arc vok. Bogenentladung, f; Lichtbogenentladung, f rus. kutokwa kwa arc, m pranc. décharge d arc, f; decharge katika arc, f … Masharti ya otomatiki kwa kazi
kutokwa kwa arc- lankinis išlydis statusas T sritis chemija apibrėžtis Savaiminio elektros išlydžio dujose rūšis. atitikmenys: engl. arc kutokwa rus. kutokwa kwa arc... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
Arc ya umeme huundwa kwa wiani mkubwa wa sasa wa kutokwa na kwa kushuka kwa uwezo wa cathode ya makumi mbili hadi tatu tu ya volts. Katika hali ya kawaida, kutokwa kwa arc hudumishwa na utoaji wa elektroni kutoka kwa uso wa cathode iliyochomwa na athari za ions (hii ilianzishwa mwaka wa 1905 na Academician V.F. Mitkevich). Pamoja na chafu ya thermionic, conductivity ya umeme ya arc kutokana na joto la juu huhifadhiwa na ionization ya joto.
Mchele. 169. Utoaji wa arc kwa shinikizo la kupunguzwa.
Mchele. 170. Arc kwa shinikizo la kawaida.
Katika mambo mengine mengi, kutokwa kwa arc kunafanana sana na kutokwa kwa mwanga, hasa ikiwa arc imepigwa kwa shinikizo la chini (na, kama kawaida kwa arc, kwa msongamano wa juu wa sasa). Kuonekana kwa arc kwa shinikizo la chini kunaonyeshwa kwenye Mtini. 169, Kwa shinikizo la juu, safu nzuri ya arc ina mwonekano wa kamba nyembamba zaidi au chini, inayowaka sana. Katika Mtini. 170 inaonyesha mtazamo wa tabia ya arc na eneo la kutokwa kwa shinikizo la kawaida.
Katika kesi ya arc, kutokwa kwenye cathode kunajilimbikizia kwenye doa ndogo ya cathode mkali. Katika shinikizo la angahewa, msongamano wa sasa wa kutokwa kwenye eneo la cathode kwa kathodi ya kaboni ni sawa na
kwa cathode ya chuma, kwa arc yenye electrodes ya zebaki Wakati arc inawaka, cathode ya kaboni inakuwa kali, na juu ya anode, kinyume chake, unyogovu huundwa - crater chanya ya arc. Katika eneo la mwanga mzuri, joto la gesi kwa arc kwenye shinikizo la anga linafikia 6000 ° K. Kwa arc kwa shinikizo la makumi na mamia ya anga, joto la gesi katika safu ya arc iliyozuiliwa hufikia 10,000 °. Joto la volkeno chanya na doa ya cathode ni ya chini sana. Kwa hiyo, kwa shinikizo la anga, joto la uso wa anode yenye joto kwa anode ya kaboni na tungsten ni takriban 4200 ° K, na joto la doa la cathode ni 2000-3000 °. Ukweli kwamba cathode ina joto la chini kuliko anode inaelezewa, kwanza, na ukweli kwamba anode hupigwa mabomu zaidi na elektroni, cathode na ions, ambayo ina njia ndogo ya bure na, ipasavyo, nishati ya chini, na, pili. , kwa ukweli kwamba sehemu Nishati iliyotolewa kwa cathode wakati wa kutokwa hutumiwa kwenye chafu ya thermionic.
Mchele. 171. Tabia za sasa-voltage ya arc katika umbali mbalimbali kati ya electrodes.
Kadiri sasa inavyoongezeka, upitishaji wa umeme wa arc huongezeka sana, wakati utoaji wa thermionic na ionization ya joto huongezeka. Upinzani kati ya makaa ya arc hupungua kwa kuongezeka kwa sasa takriban kulingana na sheria Kwa arc kati ya electrodes ya chuma, kielelezo katika muda wa pili ni tofauti na 2 na si sawa kwa metali tofauti.
Ushawishi wa malipo ya nafasi katika arc unaonyeshwa kwa kuonekana kwa nguvu kubwa (karibu 10 V) ya reverse ya elektroni, ambayo lazima ishindwe na voltage inayotumika kwa elektroni:
Matokeo yake, kwa kuongezeka kwa sasa, tofauti ya uwezo katika electrodes hupungua; hivyo, kwa arc kati ya makaa ya mawe
Matokeo yake ni tabia ya kuanguka ya volt-ampere ya arc (Mchoro 171). Wakati sasa inaongezeka hadi fulani
Wakati thamani muhimu inapofikiwa, tofauti inayoweza kutokea kwenye elektroni hushuka kwa kasi, kwa takriban 10 V, na uchomaji wa arc hautulii (arc huanza kupiga). Umbali mkubwa kati ya electrodes, voltage kubwa inayotumiwa kwa electrodes ya arc inapaswa kuwa, na juu ya tabia ya sasa ya voltage iko.
Ikiwa, kwa sababu ya baridi ya ajali ya pengo la kutokwa kwa gesi, sasa kwenye arc inashuka, basi, kama inavyoonekana kutoka hapo juu, voltage kwenye elektroni lazima iongezwe, vinginevyo arc hutoka (kwa kuleta elektroni karibu. , unaweza, bila shaka, kudumisha arc mpaka cathode imepozwa chini). Ili kuhakikisha kuchomwa kwa arc imara, upinzani wa rheostat (upinzani wa "quiescent") huletwa kwenye mzunguko wa nje katika mfululizo na arc. Kwa kupungua kwa nasibu kwa sasa katika arc, kushuka kwa voltage kwenye upinzani wa uchafu pia hupungua, na kwa hiyo, ikiwa voltage iliyotolewa inabaki mara kwa mara, sehemu yake ambayo huanguka kwenye arc huongezeka ipasavyo.
Mchele. 172. Taa ya arc ya zebaki.
Mchele. 173. taa ya SVD,
Arc ya umeme ina matumizi mbalimbali. Matumizi yake kwa ajili ya kulehemu umeme yanaelezwa katika § 27. Wakati wa kutumia arc kwa taa, makaa ya mawe yanafanywa kwa njia iliyopigwa kando ya mhimili na kujazwa kwa namna ya wick na chumvi za chuma, mvuke ambayo huongeza pato la mwanga. moto wa arc (makaa ya utambi). Vile vile, kinachojulikana kama miali ya moto hutumia takriban kwa kila mshumaa badala ya kama safu za kawaida zilizo na makaa safi. Wakati wa kutumia arcs katika spotlights, sasa ya mamia ya amperes hutumiwa; mwanga wa arc unaotokana wa mamia ya maelfu ya mishumaa hujilimbikizia na mwangaza wa mabilioni ya mishumaa.
Taa za arc za zebaki na elektroni za zebaki kwenye mitungi ya quartz zimeenea - "jua la mlima bandia" (Mchoro 172). Ili kuwasha taa kama hiyo, inainama; mkondo wa zebaki huunganisha electrodes, na wakati taa inapogeuka kwenye nafasi ya wima, arc hutengenezwa mahali ambapo mkondo huvunja.
Hivi sasa, kutokwa kwa arc hutumiwa sana katika taa za shinikizo la "ultra-high" (taa za SVD). Taa hizi ni nene-walled spherical quartz flasks na electrodes tungsten soldered ndani yao (Mchoro 173). Taa inawaka kutoka kwa chanzo cha juu cha voltage kwa kutumia electrode ya tatu. Utoaji wa arc unafanywa katika mvuke wa zebaki kwa shinikizo la angahewa 100, au taa zinajazwa na gesi ya inert (neon, argon, krypton, xenon) kwa shinikizo la angahewa 20.
Tanuru za arc za umeme, ambazo inapokanzwa kwa kutokwa kwa arc ni pamoja na inapokanzwa kwa sasa ya conduction, hutumiwa sana katika viwanda vya kemikali. Tanuri hizi hutumiwa kuyeyusha vitu vinavyoitikia
na wakati huo huo kutekeleza majibu kwa joto la juu. Hivi ndivyo, kwa mfano, mamilioni ya tani za carbudi ya kalsiamu hupatikana kutoka kwa chokaa na coke. (Wakati carbudi ya kalsiamu inakabiliwa na maji, asetilini huundwa, ambayo hutumiwa kwa kulehemu ya asili, kwa ajili ya awali ya misombo ya kikaboni, kwa ajili ya usindikaji katika cyanide ya kalsiamu, ambayo hutumika kama mbolea, nk) Katika sekta ya kemikali, arc ni pia kutumika kutekeleza idadi ya athari; kwa mfano, njia ilitengenezwa na kutumika kwa ajili ya kuzalisha oksidi ya nitrojeni kutoka kwa hewa (kulingana na mlinganyo, ikifuatiwa na oxidation kuzalisha asidi ya nitriki. Kuna njia ya kutibu petroli katika kutokwa kwa gesi ili kuongeza sifa zake za kuwaka. Katika mchanganyiko wa gesi ya hidrojeni na nitrojeni, kutokwa (hasa mwanga) husababisha kuundwa kwa amonia.Kutokwa kwa kimya hutumiwa kuzalisha ozoni kutoka kwa oksijeni, nk.
Katika uhandisi wa umeme, kutokwa kwa arc hutumiwa katika vifaa vinavyotumiwa kurekebisha sasa, kwa mfano, katika rectifiers za zebaki.
UTANGULIZI.
Mali ya kutokwa kwa arc.
1. Uundaji wa arc.
2. Mahali pa cathode. Muonekano na sehemu za mtu binafsi
kutokwa kwa arc.
3. Usambazaji unaowezekana na voltage ya sasa
tabia ya kutokwa kwa arc.
4. Joto na mionzi ya sehemu za kibinafsi za kutokwa kwa arc.
5. Uzalishaji wa oscillations inayoendelea kwa kutumia umeme
arc tric.
6. Utoaji mzuri wa arc kwa juu
na shinikizo la juu.
III. Utumiaji wa kutokwa kwa arc.
1. Mbinu za kisasa za usindikaji wa umeme.
2. Ulehemu wa arc umeme.
3. Teknolojia ya Plasma.
4. Ulehemu wa Plasma.
IV. Hitimisho.
Utoaji wa arc kwa namna ya arc inayoitwa umeme (au voltaic) iligunduliwa kwa mara ya kwanza mwaka wa 1802 na mwanasayansi wa Kirusi, profesa wa fizikia katika Chuo cha Military Medical-Surgical Academy huko St. Petersburg, na baadaye msomi wa St. Chuo cha Sayansi Vasily Vladimirovich Petrov. Katika moja ya vitabu alivyochapisha, Petrov anaelezea uchunguzi wake wa kwanza wa arc ya umeme kwa maneno yafuatayo:
"Kama makaa mawili au matatu yamewekwa kwenye vigae vya glasi au kwenye benchi yenye miguu ya glasi ... na ikiwa miongozo ya maboksi ya chuma ... iliyounganishwa na nguzo zote mbili za betri kubwa huletwa karibu kwa kila mmoja kwa umbali wa moja kwa moja. mistari mitatu, kisha kati yake inaonekana mwanga mweupe nyangavu sana au mwali, ambao kutokana na hayo makaa huwaka kwa kasi au polepole zaidi na ambayo amani ya giza inaweza kuangazwa kwa uwazi kabisa...”
Njia ya arc ya umeme ilianza nyakati za kale. Hata Thales wa Kigiriki wa Mileto, aliyeishi katika karne ya sita KK, alijua mali ya kaharabu ili kuvutia vitu vyepesi kama vile manyoya, majani, nywele wakati wa kusuguliwa, na hata kuunda kung'aa. Hadi karne ya kumi na saba, hii ndiyo njia pekee ya kuimarisha miili, ambayo haikuwa na matumizi ya vitendo. Wanasayansi walikuwa wakitafuta maelezo ya jambo hili.
Mwanafizikia Mwingereza William Gilbert (1544-1603) aligundua kwamba miili mingine (kwa mfano, kioo cha mwamba), kama kaharabu, ina sifa ya kuvutia vitu vyepesi baada ya kusugua. Aliita mali hizi za umeme, akianzisha neno hili katika matumizi kwa mara ya kwanza (kwa Kigiriki, amber ni elektroni).
Burgomaster wa Magdeburg, Otto von Guericke (1602-1686), alitengeneza moja ya mashine za kwanza za umeme. Ilikuwa ni mashine ya kielektroniki, ambayo ilikuwa ni mpira wa salfa uliowekwa kwenye mhimili. Moja ya nguzo ilikuwa ... mvumbuzi mwenyewe. Wakati mpini ulipozungushwa, cheche za rangi ya samawati ziliruka kutoka kwenye viganja vya burgomaster aliyeridhika na sauti inayopasuka kidogo. Baadaye, mashine ya Guericke iliboreshwa na wavumbuzi wengine. Mpira wa salfa ulibadilishwa na wa glasi, na badala ya mitende ya mtafiti, pedi za ngozi zilitumika kama moja ya miti.
Ya umuhimu mkubwa ilikuwa uvumbuzi katika karne ya kumi na nane ya Leyden jar-capacitor, ambayo ilifanya iwezekanavyo kuhifadhi umeme. Ilikuwa ni chombo cha kioo kilichojaa maji, kilichofungwa kwenye foil. Fimbo ya chuma iliyopitishwa kwenye kizuizi ilizamishwa ndani ya maji.
Mwanasayansi wa Marekani Benjamin Franklin (1706-1790) alithibitisha kuwa maji haina jukumu lolote katika ukusanyaji wa chaji za umeme; kioo cha dielectric kina mali hii.
Mashine za umemetuamo zimeenea sana, lakini tu kama gizmos ya kufurahisha. Kulikuwa, hata hivyo, majaribio ya kutibu wagonjwa na umeme, lakini ni vigumu kusema nini athari ya physiotherapeutic ya matibabu hayo ilikuwa.
Mwanafizikia wa Kifaransa Charles Coulomb (1736-1806), mwanzilishi wa electrostatics, iliyoanzishwa mwaka wa 1785 kwamba nguvu ya mwingiliano kati ya mashtaka ya umeme ni sawia na ukubwa wao na inversely sawia na mraba wa umbali kati yao.
Katika miaka ya arobaini ya karne ya kumi na nane, Benjamin Franklin aliweka mbele nadharia kwamba kuna aina moja tu ya umeme - jambo maalum la umeme linalojumuisha chembe ndogo zinazoweza kupenya ndani ya maada. Ikiwa mwili una ziada ya suala la umeme, inashtakiwa vyema; ikiwa kuna upungufu, mwili unashtakiwa vibaya. Franklin alianzisha ishara za pamoja na minus katika mazoezi, pamoja na masharti: capacitor, kondakta, malipo.
Nadharia za asili kuhusu asili ya umeme zilifanywa na M. V. Lomonosov (1711-1765), Leonhard Euler (1707-1783), Franz Apinus (1724-1802) na wanasayansi wengine. Mwishoni mwa karne ya kumi na nane, mali na tabia ya malipo ya stationary yalikuwa yamejifunza vya kutosha na kwa kiasi fulani kuelezwa. Hata hivyo, hakuna kitu kilichojulikana kuhusu malipo ya sasa ya umeme, kwa kuwa hapakuwa na kifaa ambacho kinaweza kufanya idadi kubwa ya mashtaka kusonga. Mikondo iliyopokelewa kutoka kwa mashine ya kielektroniki ilikuwa ndogo sana kuweza kupimwa.
1. Ikiwa unaongeza sasa katika kutokwa kwa mwanga, kupunguza upinzani wa nje, kisha kwa sasa ya juu, voltage kwenye vituo vya tube huanza kuanguka, kutokwa haraka kunakua na kugeuka kuwa arc. Katika hali nyingi, mpito hutokea kwa ghafla na karibu mara nyingi husababisha mzunguko mfupi. Kwa kuchagua upinzani wa mzunguko wa nje, inawezekana kuimarisha fomu ya mpito ya kutokwa na kuchunguza, kwa shinikizo fulani, mabadiliko ya kuendelea ya kutokwa kwa mwanga ndani ya arc. Sambamba na kushuka kwa voltage kati ya electrodes ya tube, kuna ongezeko la joto la cathode na kupungua kwa taratibu kwa kushuka kwa cathode.
Matumizi ya njia ya kawaida ya kuwasha arc kwa kusonga elektroni kando ni kwa sababu ya ukweli kwamba arc inawaka kwa voltages ya chini ya makumi ya volts, wakati wa kuwasha kutokwa kwa mwanga, voltage ya mpangilio wa makumi ya kilovolts inahitajika. kwa shinikizo la anga. Mchakato wa kuwasha wakati wa kusonga elektroni kando huelezewa na kupokanzwa kwa ndani kwa elektroni kwa sababu ya malezi ya mawasiliano duni kati yao wakati mzunguko unavunjika.
Swali la maendeleo ya arc wakati mzunguko wa mzunguko ni muhimu kitaalam sio tu kutoka kwa mtazamo wa kupata arcs "muhimu", lakini pia kutoka kwa mtazamo wa kupambana na arcs "madhara", kwa mfano, na malezi ya arcs. arc wakati swichi inafunguliwa. Hebu L iwe kujiingiza kwa mzunguko, W kuwa upinzani wake, ع kuwa e.m.f. chanzo cha sasa, U(I) ni kazi ya tabia ya sasa ya voltage ya arc. Kisha lazima tuwe na: ع= L dI/dt+WI+U(I) (1) au
LdI/dt=(ع-WI)-U(I)=∆ (2).
Tofauti (ع - WI) sio zaidi ya kuratibu ya upinzani wa moja kwa moja AB (Mchoro 1), na U (I) ni mratibu wa tabia ya arc kwa I. Iliyopewa dI / dt ni hasi, i.e. Ili kwamba sasa mimi hakika ilipungua kwa muda na arc inayoendelea haikuunda kati ya elektroni za swichi, ni muhimu kwamba
Mtini.1. Msimamo wa jamaa wa mstari wa upinzani na curve ya tabia ya sasa ya voltage ya arc ya kutosha kwa kesi: a) wakati arc haiwezi kutokea wakati mzunguko wa mzunguko; b) wakati arc inatokea wakati wa mapumziko katika safu ya sasa inayolingana na pointi P na Q.
∆ع-WI ilifanyika.
Kwa kufanya hivyo, tabia na pointi zake zote lazima iwe juu ya mstari wa upinzani (Mchoro 1, a). Hitimisho hili rahisi halizingatii uwezo katika mzunguko na inatumika tu kwa sasa ya moja kwa moja.
Hatua ya makutano ya mstari wa upinzani na curve ya tabia ya sasa ya voltage ya arc ya kutosha inafanana na kikomo cha chini kabisa cha nguvu ya moja kwa moja ambayo arc inaweza kutokea wakati mzunguko unavunjika (Mchoro 1, b). Katika kesi ya kubadili kufungua arc ya sasa ya kubadilisha ambayo hutoka kwa kila mpito wa voltage kupitia sifuri, ni muhimu kwamba hali zilizopo katika pengo la kutokwa wakati wa ufunguzi haziruhusu arc kuwasha tena na ongezeko la baadaye la voltage. ya chanzo cha sasa. Hii inahitaji kwamba kadiri voltage inavyoongezeka, pengo la kutokwa limepunguzwa vya kutosha. Katika swichi za mikondo mikali inayopishana, utaftaji ulioimarishwa hupatikana kwa njia bandia kwa kuanzisha elektrodi maalum ambazo hufyonza chembe za gesi iliyochajiwa kutokana na mgawanyiko wa bipolar, na pia kwa kupuliza kwa mitambo au kwa kufichua utokaji kwenye uwanja wa sumaku. Katika viwango vya juu, swichi za mafuta hutumiwa.
2. Mahali pa cathode, iliyosimama kwenye cathode ya kaboni, juu ya uso wa zebaki ya kioevu iko katika harakati za haraka zinazoendelea. Msimamo wa doa ya cathode juu ya uso wa zebaki kioevu inaweza kudumu kwa kutumia pini ya chuma iliyoingizwa kwenye zebaki na inayojitokeza kidogo kutoka kwayo.
Katika kesi ya umbali mdogo kati ya anode na cathode, mionzi ya joto ya anode huathiri sana mali ya doa ya cathode. Katika umbali mkubwa wa kutosha wa anode kutoka kwa cathode ya kaboni, vipimo vya doa ya cathode huwa na thamani ya kuzuia mara kwa mara, na eneo linalochukuliwa na doa ya cathode kwenye electrode ya kaboni katika hewa ni sawia na nguvu ya sasa na inalingana na shinikizo la angahewa la 470 A/cm². Kwa safu ya zebaki 4000 a/cm² ilipatikana kwenye utupu.
Wakati shinikizo linapungua, eneo linalochukuliwa na doa ya cathode kwenye cathode ya kaboni kwa ongezeko la mara kwa mara la sasa.
Ukali wa mpaka unaoonekana wa doa ya cathode unaelezewa na ukweli kwamba kupungua kwa polepole kwa joto na umbali kutoka katikati ya doa inalingana na kushuka kwa kasi kwa mionzi ya mwanga na utoaji wa thermionic, na hii ni sawa na mkali " macho" na "umeme" mipaka ya doa.
Wakati arc inawaka hewani, cathode ya kaboni inakuwa kali, wakati kwenye anode ya kaboni, ikiwa kutokwa hakufunika eneo lote la mbele la anode, unyogovu wa pande zote huundwa - crater chanya ya arc.
Uundaji wa doa ya cathode huelezewa kama ifuatavyo. Usambazaji wa malipo ya nafasi katika safu nyembamba karibu na cathode ni kwamba kutokwa kunahitaji ndogo sehemu ya msalaba wa njia ya kutokwa ili kuitunza, tofauti ndogo ya uwezo. Kwa hiyo, kutokwa kwenye cathode lazima mkataba.
Moja kwa moja karibu na doa ya cathode ni sehemu ya kutokwa inayoitwa brashi ya cathode hasi au moto hasi. Urefu wa brashi ya cathode kwenye arc kwa shinikizo la chini imedhamiriwa na umbali ambao elektroni za msingi za haraka huruka, baada ya kupokea kasi zao katika eneo la kushuka kwa uwezo wa cathode.
Kati ya brashi hasi na safu chanya kuna eneo sawa na nafasi ya giza ya Faraday ya kutokwa kwa mwanga. Katika arc ya Petrov katika hewa, pamoja na brashi hasi, kuna moto mzuri na idadi ya halos. Uchunguzi wa Spectral unaonyesha kuwepo kwa idadi ya misombo ya kemikali (cyanine na oksidi za nitrojeni) katika moto huu na halos.
Fomu ya muda (hata wakati wa kutumia vyanzo vya sasa vya moja kwa moja). Kawaida hutokea katika gesi kwa shinikizo kwa utaratibu wa shinikizo la anga. Chini ya hali ya asili, kutokwa kwa cheche huzingatiwa kwa namna ya umeme. Kwa mwonekano, kutokwa kwa cheche ni rundo la matawi nyembamba ya zigzag ambayo hupenya mara moja pengo la kutokwa, kuzima haraka na kila wakati ...