如何消除弧柱中的游离电荷？

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：在此同时，弧柱中也存在着相反的过程，即消游离过程。消游离的作用就是减小弧柱中的游离程度，力图熄灭电弧，直至把间隙恢复成绝缘介质。电弧弧柱中存在大量的自由电子和正离子，它们的复合好象是最直接和有利的。复合使弧柱中带电质点减少，游离程度降低。温度下降时，复合的速度迅速增快，消游离作用就强烈。扩散的速度与离子浓度、正离子运动速度、弧柱直径、温度及压力等有关，其中弧柱直径的影响为最大。

电弧弧柱中由于气体的游离维持着电弧的存在。在此同时，弧柱中也存在着相反的过程，即消游离过程。消游离的作用就是减小弧柱中的游离程度，力图熄灭电弧，直至把间隙恢复成绝缘介质。

消游离的方式主要有以下两种：

1.复合

两种带异性电荷的质点互相接触而形成中性质点称为复合，也就是正负电荷的中和作用。复合可以在电极的表面上发生，称为表面复合；也可在间隙的空间中发生，称为空间复合。

电弧弧柱中存在大量的自由电子和正离子，它们的复合（称直接复合）好象是最直接和有利的。但是实验指出，自由电子和正离子直接复合的可能性很小，这是因为电子运动速度很快，几乎是正离子速度的一千倍，而交换能量（中和电荷）需要有一定的作用时间。空间复合一般是在正负离子间进行的（称为间接空间复合），即在适当的条件下，电子先附着在中性质点上形成带负电荷的粒子—负离子A-，然后再与正离子复合，即A^-+A⁺→2A。由于负离子的体积和质量都较大，运动速度也较慢，因此复合就容易实现。

复合过程伴随着能量的释放。释放出的能量以热和光的形式散向周围空间。

复合使弧柱中带电质点减少，游离程度降低。复合的速度与离子的浓度、温度、压力、电场强度等因素有关，其中最主要的影响因素是温度。温度下降时，复合的速度迅速增快，消游离作用就强烈。

2.扩散

扩散就是带电粒子从电弧间隙中散出到周围介质中去。它也可使弧柱中带电粒子减少，游离程度降低。通常扩散是双极性进行的，即正负粒子成对地向外扩散出去，以保持弧柱中正负电荷的数量相等。

扩散的速度与离子浓度、正离子运动速度、弧柱直径、温度及压力等有关，其中弧柱直径的影响为最大。弧柱直径愈小，则扩散愈强烈。

如何消除弧柱中的游离电荷？

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