Вольтовая дуга

Вольтовой дугой называется электрический разряд относительно большой мощности, возникающий при размыкании между 2-мя металлическими или угольными электродами тока. Данный разряд сопровождается сильным световым излучением на концах накаливаемых электродов и наличием газового промежутка между ними.

Впервые данная дуга была получена в начале 19 века В. Петровым в России и почти одновременно Деви в Англии. По материалу электродов дуги разделяются на угольные и металлические. Среди металлических дуг особое место занимает ртутная дуга, нашедшая, благодаря своим ионным свойствам, многочисленные применения.

Ток, необходимый для питания вольтовой дуги с угольными электродами Орел, может быть постоянным и переменным. В случае переменного тока, картина дуги совершенно одинакова для обоих электродов. При постоянном токе обычный вид дуги конусообразный. Верхний электрод, который присоединен к положительному полюсу источника тока (анод), имеет на конце кратерообразное углубление. Обращенный к аноду конец катода имеет вид конуса. Образование такой формы электродов обусловливается процессом обгорания и испарения углей.

Светящийся промежуток между углями состоит из голубоватого конуса, служащего проводником тока и отделенного от него темным промежутком более слабого свечения — ореола. Светящийся конус образуют газы, состоящие, главным образом, из паров углерода, испаряющегося с поверхности анода. Ореол является местом химических реакций между газами воздуха и парами углерода.

Температура анода, определенная оптическими методами, равняется примерно 4.200° Кельвина; катод имеет несколько меньшую температуру, а именно — около 3.100° Кельвина. Поэтому в дугах постоянного тока выгорание положительного электрода происходит почти в два раза быстрее, чем электрода отрицательного. В то время как высокая температура анода не является необходимой для существования дуги (например, анодом может служить раствор электролита), накаленный катод является главной частью дугового разряда.