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電弧導電過程的物理基礎

發布時間:2019-06-28 11:13:33 人氣:
在電弧導電空間中,異種電荷的互相吸引,以及它們的熱運動(包括擴散運動)會引起帶異種電荷的粒子產生碰撞。復合是否產生,在很大程度上決定于參與復合的粒子的動能或相對運動速度。
碰撞粒子的動能增加,復合的可能性要減小。這是因為速度大,彼此 相遇的機率小,而且能量不易轉移給其它粒子。即使復合,又會分開。所以,速度大的電子與正離子的復合遠遠小于正離子與負離子(當導電空間存在有負電元素時)的復合。可 見,在電離氣體中存在著容易形成負離子的負電元素時,消電離過程將迅速進行。
在能形成負離子的氣體中,電子與正離子的復合一般是分為兩個步驟完成的。步是電子先與一中性原子結合成為負離子,第二步才是負離子與正離子復合成為兩個中性原子。
此外,氣體保護焊時,弧柱外緣被一股冷的保護氣流所包圍,其作用好似一個“冷的氣壁”。由于熱運動,電弧中心高溫區的電子會向較冷的電弧外緣擴散,在電弧外緣與溫度 較低的中性粒子經過多次碰撞,降低能量,從而易被中性粒子俘獲而形成負離子。此后負 離子吸引電弧中心區的正離子向電弧外緣移動,并在電弧外緣復合成為中性粒子。
一般在電場強度增大或溫度升高時,空間復合過程就難進行。這是由于電子的能量(或速度)越大,與原子結合成負離子的機率就越小。
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