подібного графіту і сполучних речовин (дугові вугілля). Найбільш гарячим місцем дуги є поглиблення, що утворюється на позитивному електроді і зване «кратером дуги». Його температура при атмосферному тиску дорівнює близько 4000 К, а при тиску в 20 атм перевищує 7000 К, тобто більше температури зовнішній поверхні Сонця (близько 6000 К).
Що ж є основною причиною великої електропровідності газу в дуговому розряді? Встановлено, що хороша електропровідність дуги підтримується за рахунок високої температури негативного електрода через інтенсивну термоелектронної емісії. Це добре підтверджується тим фактом, що в багатьох випадках стійку дугу можна отримати тільки за умови, що катод має високу температуру, температура ж анода не має істотного значення. Так, наприклад, якщо одним з електродів дуги зробити вугільний стрижень, а іншим - масивну, добре прохолоджується мідну пластину і переміщати вугільний стрижень біля пластини (щоб вона не могла розігрітися), то стійка дуга виникає тільки при негативному вугіллі. Якщо ж негативним полюсом служить пластина, то дуга періодично запалюється і знову гасне, а отримати її стійке горіння не можна. Дугового розряд виникає у всіх випадках, коли внаслідок розігрівання катода основною причиною іонізації газу стає термоелектронна емісія. Наприклад, в тліючому розряді позитивні іони, бомбардирующие катод, не тільки викликають вторинну емісію електронів, але і нагрівають катод. Тому, якщо збільшувати силу струму в тліючому розряді, то температура катода збільшується, і коли вона досягає такої величини, що починається помітна термоелектронна емісія, тліючий розряд переходить в дугового. При цьому зникає і катодного падіння потенціалу.
Поряд з розглянутими вище термоелектронного дугами спостерігаються і дугові розряди при порівняно низькій температурі катода (наприклад, в ртутної дугового лампі).
Електрична дуга вперше була використана для освітлення в 1875 році російським інженером-винахідником П.М. Яблочкина (1847-1894) і отримала назву «російського світу» або «північного світла». У «свічці Яблочкова» вугілля були розташовані паралельно і розділені зігнутої прошарком, а їх кінці з'єднані проводять «запальним містком». Коли струм включався, запальний місток згорав і між вугіллям утворювалася електрична дуга. По мірі згорання вугілля ізолюючий прошарок випаровувалася.
Численні дослідження електричних дуг з холодними електродами показують, що джерелом потужної електронної емісії з катода є невелике, яскраво світиться і безперервно рухається плямочка на катоді, завжди виникає в подібних дугах (катодна пляма). Щільність струму в катодній плямі величезна і може досягати 10 10 - 10 листопада А / м 2. Причина освіти катодного плями полягає в сильному збільшенні концентрації позитивних іонів у катода, яке створює дуже сильне місцеве електричне поле, що викликає потужну автоелектронну емісію. Тому електричні дуги з холодними катодами іноді називають Автоелектронний дугами. Катодна пляма може виникнути не тільки у поверхні ртуті, а й у будь-якого металевого твердого електрода.
Внаслідок високої температури електроди дуги випускають сліпуче світло (світіння стовпа дуги слабкіше, так як випромінююча здатність газу мала), і тому електрична дуга є одним з кращих джерел світла. Електрична дуга широко застосовується в проекційних, прожекторних та інших установках. Витрачається нею ...
