* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

55 РАЗРЯД 2 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ 56 Т л е ю щ и й и д у г о в о й р а з р я д [ ]. Эти формы газового разряда являются стаци­ онарными, ток может длительное время про­ ходить через газ, не меняя своего значения. Нетрудно сформулировать требования стаци­ онарности разряда. Около поверхности отри­ цательного электрода (катода) ионизации нет, т. к. агенты ионизации—электроны—имен­ но отсюда начинают двигаться и способны достигнуть ионизационной энергии, только пройдя нек-рое расстояние d. В области от катода до этого d газ остается так. обр. непро­ водником. В первые моменты по наложении напряжения ток может проходить через газ емкостным образом в непроводящем слое и путем переноса зарядов в остальной части междуэлектродного пространства; длитель­ ное же существование разряда возможно очевидно только при наличии переноса за­ рядов также и в непроводящем слое. Было показано, что источником носителей тока в этом слое являются электроны, сорванные с катода. Процесс развивается след. образом: при включении напряжения равномерное рас­ пределение потенциала между электродами быстро искажается таким образом, что у ка­ тода образуется большое падение на непро­ водящем слое. Положительные ионы разго­ няются в этом слое и, попадая на поверхность катода, вырывают оттуда электроны. В ви­ ду того что этот акт сильно зависит от ме­ талла катода, характеристики тлеющего раз­ ряда определяются не одним только газом, как в Тоунсенд-форме, но и материалом ка­ тода. Замечательной особенностью тлеющего разряда является постоянство катодного па­ дения потенциала в очень значительных пре­ делах изменения, приложенного извне к труб­ ке. Сила тока через газ при тлеющем разря­ де может быть представлена соотношением /= —?—; V и V —соответственно прило­ женный потенциал и катодное падение, R— сопротивление газового разряда. Чем легче теряет катод свои электроны, тем меньшая необходима энергия ударяющих в него ионов для того, чтобы обеспечить хорошую прово­ димость прикатодного слоя, т. е. тем меньше катодное падение. В табл. 2 приведены зна­ чения V в зависимости от металла катода и природы газа. Со стороны физики явление вляния газа сводится к различию в при­ роде бомбардирующих ионов. K K десятков, а иногда и сотен V, при дуговом разряде оно не превосходит обычно 2—3 V , и таким образом дуга может существовать при значительно меньших разностях потенциалов, чем тлеющий разряд. Теоретические представления о дуговом разряде не дают еще в данный момент за­ конченной теории этого явления. До самого последнего времени интерес исследователей был направлен гл. обр. на процессы у элект­ родов, учет теплового баланса к-рых в основ­ ном определяет электронное излучение и всю характеристику дуги. На этой почве разви­ лась известная теория Симона; если считать темп-ру катода равной Т, а площадь раска­ ленного пятна F, то произведение этих двух величин S=FT является по Симону основным параметром дуги. Ур-ие, связывающее раз­ ность потенциалов V на электродах дуги с си­ лой протекающего через нее тока г, выражает­ ся через этот параметр следующим образом: V__ a*WS /| Здесь W—потеря тепла электродом, а и Ъ— некоторые константы. Теория Симона удо­ влетворительно описывает явление дуги при переменном токе разной частоты, если извест­ на вольт&-амперная характеристика дуги на по­ стоянном токе, позволяющая определить ряд необходимых констант в уравнении (1). З а последние годы теоретические представления о дуге были значительно расширены Слепяном, который в своих изысканиях обратил большое внимание на процессы в междуэлек­ тродном газовом пространстве. В этом про­ странстве через очень короткое время послезажигания дуги устанавливается равновесие; новые носители электричества непрерывно& создаются электронными ударами, вместе с тем здесь они нейтрализуются в процессе р ек о м б и н а ц и и ; Слепян рассмотрел про­ цессы, увеличивающие рекомбинацию и тем самым смещающие равновесие в междуэлект­ родном пространстве в сторону обеднения его ионами, в сторону так наз. д е и о н и з а ц и и газа. Эти процессы (увеличение пути и объемадуги магнитным раздуванием светящегося канала) положены в основу особой конструк­ ции масляных выключателей, позволяющих достаточно надежно разрывать громадныемощности. Рассмотрение процессов горения" дуги в очень узких каналах также, как пока­ зал Слепян, приводит к смещению равнове­ сия и к совершенно особой вольт-амперной характеристике дугового разряда;эти иссле­ дования привели к новой системе защитных коронных разрядников, которые в последнее время приобрели большое значение в амери­ канской высоковольтной технике. Р а з р я д в в а к у у м е . Теоретически легко показать, что разряд в вакууме может происходить только путем вырывания элек­ тронов из металла силами электрическогополя. Потребный для этого градиент будет по­ рядка 10 V / C J U . На практике же, где идеаль­ ный вакуум не достигается, процесс идет по со­ вершенно отличному от предсказываемого те­ оретически пути. Так как такой разряд очень своеобразен, то его можно условно назвать разрядом в вакууме. В пространство между электродами иногда влетает ион, где-нибудь случайно образовавшийся в трубке. Под дей­ ствием приложенной разности потенциалов 8 Табл. Металл 2.—3 н а ч е н и я Воздух н 2 V K в N 2 в о л ь т а х . Не А К 1 Си 1 Ft Ag Al 252 279 277 k29 269 94 214 247 2 76 171 198 170 203 233 216 179 215 61 177 162 160 111 160 61 131 132 132 100 131 Дуговой разряд по существу повторяет все характеристики тлеющего, но только катодное падение здесь оказывается очень малым. При больших плотностях тока, которые характер­ ны для этой формы, происходит сильное на­ гревание катода; последний по этой причине дает интенсивное электронное излучение, ко­ торое обеспечивает хорошую электропровод­ ность прикатодного слоя. В отличие от тлеюще­ го разряда, где V достигает всегда многих n