什么是電?。?/h1>

2022-06-05 11:46

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2022-06-05 12:03

電弧

當(dāng)用開關(guān)電器斷開電流時，如果電路電壓不低于10—20伏，電流不小于80~100mA，電器的觸頭間便會產(chǎn)生電弧。

電弧是高溫高導(dǎo)電率的游離氣體，它不僅對觸頭有很大的破壞作用，而且使斷開電路的時間延長。

因此，在了解開關(guān)電器的結(jié)構(gòu)和工作情況之前，首先來看看其是如何產(chǎn)生和熄滅的。

電弧的形成是觸頭間中性質(zhì)子(分子和原子)被游離的過程。開關(guān)觸頭分離時，觸頭間距離很小，電場強(qiáng)度E很高(E = U/d)。當(dāng)電場強(qiáng)度超過3×10---6---V/m時，陰極表面的電子就會被電場力拉出而形成觸頭空間的自由電子。這種游離方式稱為：強(qiáng)電場發(fā)射。

從陰極表面發(fā)射出來的自由電子和觸頭間原有的少數(shù)電子，在電場力的作用下向陽極作加速運(yùn)動，途中不斷地和中性質(zhì)點相碰撞。只要電子的運(yùn)動速度v足夠高，電子的動能A = mv2足夠大，就可能從中性質(zhì)子中打出電子，形成自由電子和正離子。這種現(xiàn)象稱為碰撞游離。新形成的自由電子也向陽極作加速運(yùn)動，同樣地會與中性質(zhì)點碰撞而發(fā)生游離。碰撞游離連續(xù)進(jìn)行的結(jié)果是觸頭間充滿了電子和正離子，具有很大的電導(dǎo)；在外加電壓下，介質(zhì)被擊穿而產(chǎn)生電弧，電路再次被導(dǎo)通。

觸頭間電弧燃燒的間隙稱為弧隙。電弧形成后，弧隙間的高溫使陰極表面的電子獲得足夠的能量而向外發(fā)射，形成熱電場發(fā)射。同時在高溫的作用下(電弧中心部分維持的溫度可達(dá)10000℃以上)，氣體中性質(zhì)點的不規(guī)則熱運(yùn)動速度增加。當(dāng)具有足夠動能的中性質(zhì)點相互碰撞時，將被游離而形成電子和正離子，這種現(xiàn)象稱為熱游離。

隨著觸頭分開的距離增大，觸頭間的電場強(qiáng)度E逐漸減小，這時電弧的燃燒主要是依靠熱游離維持的。

在開關(guān)電器的觸頭間，發(fā)生游離過程的同時，還發(fā)生著使帶電質(zhì)點減少的去游離過程。