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【涨知识】电弧的世界,你知道多少?

 零基础123 2017-03-14

说到电弧,大家应该不陌生,在你们眼中可能是这样的……

雷雨季节划过天际的闪电

高压试验时的弧光

冬季脱衣服时的亮光

或者比卡丘的战斗武器

这些都是电弧的表现形式,那么电弧到底是怎么产生的呢?


电弧是由于电场过强,气体发生电离而持续形成等离子体,使得电流通过了通常状态下的绝缘介质(例如空气)所产生的瞬间火花现象。从阴极表面发射出的电子在电场力的作用下高速向阳极运动,在运动过程中与中性质子相碰撞而使中性质子分裂为带电离子和自由电子,从而形成通路。

电弧产生的四个过程:

过程一:强电场致电子放射

        触头在分开瞬间间隙很小,电路中的电压几乎都落在此空间中,其场强可达数亿V/m。因此触头负极表面的大量自由电子在电场力的作用下进入到触头间隙中,形成电子云。

过程二:电子运动撞击致空气电离

        触头间隙中的自由电子在电场力的作用下向触头正极运动,经过一段路程后获得足够的动能。当自由电子撞击空气时,空气被电离成正负离子,并且随着时间的延续,触头间隙中的电离空气越来越多。

过程三:热电子发射致空气温度剧烈上升

        触头间被电离后的正空气离子向触头阴极运动,撞击触头阴极致使阴极温度升高,进而使阴极上更多的自由电子逸出到触头间隙中并参与对空气的电离撞击,并使得触头间隙中的空气温度剧烈上升。

过程四:热空气高温电离形成等离子态电弧气体

        随着空气温度剧烈上升超过3000摄氏度后,空气分子的剧烈热运动致使中性热空气分子被分解为正负离子形成等离子态的电弧气体。这个过程又被称为热游离。

电弧的中心部分温度很高,达到1万摄氏度以上,且电弧是良导体,因此它对电器触头有很大的破坏作用,使断开电路的时间延长,同时也容易烧毁绝缘材料,甚至造成人身伤害。

因此需要采取有效措施进行灭弧。常用的灭弧方法有:利用气体或油熄灭电弧机械灭弧(通过机械装置将电弧迅速拉长)磁吹灭弧利用灭弧栅使电弧降温灭弧采用多断口灭弧等。

既然电弧那么可怕,难道只能让人闻弧色变吗?

当然不是!只要对电弧进行有效控制,它也能很好地服务我们的生产生活,1808年汉弗里·戴维(Humphry Davy)发明了第一盏电弧灯(voltaic arc lamp)。此后,电弧便被利用在各行各业,电弧焊、汽车火花塞、燃气灶点火装置、电弧打火机……

跃活第五代电弧打火机就是电弧的一次创新应用,拿上它手感出众,BIG满满!!

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