ДУГА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ

ДУГА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ вольтова дуга,
один из видов самостоят. дугового разряда в газе, в к-ром разрядные
явления сосредоточены в узком ярко светящемся плазменном шнуре. При горизонтальном
расположении электродов этот шнур под действием восходящих потоков нагретого
разрядом газа принимает форму дуги.

Рис. 1. Электрическая дуга между вертикально
расположенными угольными электродами.

Д. э. в воздухе между двумя угольными электродами
(рис. 1) впервые наблюдалась (1802) и была описана (1803) рус. учёным В.
В. Петровым и англ. учёным Г. Дэви (1808-09), к-рый назвал
её вольтовой дугой. Развитию теории Д. э. и изучению проблемы её применения
в промышленности были посвящены работы рус. учёных Н.Н.Бенардоса (сварка
с применением угольных электродов, 1882, а также сварка на переменном токе)
и Н. Г. Славянова (сварка с применением металлич. электродов, 1888-91).

Д. э. может иметь место в любом газе при
давлениях от близких к атм. и выше. Темп-pa плазмы в шнуре Д. э. при атм.
давлении и силе тока в неск. а ок. 5000 К, при высоких давлениях
и силе тока - до 12 000 К, при обдувании шнура Д. э. мощным потоком газа
темп-pa достигает 50 000 К. Распределение темп-ры в разл. участках Д. э.
между угольными электродами при силе тока 200 а показано на рис.
2.

Рис. 2. Распределение температуры в различных
участках шнура электрической дуги.

Магнитное поле, образованное током Д. э.,
взаимодействуя с током дуги, вызывает сжатие (стягивание) шнура (см. Пинч-эффект).
С
увеличением давления в окружающей среде сила тока Д. э. возрастает, а поперечные
размеры её шнура уменьшаются. Вблизи электродов шнур Д. э. суживается ещё
больше, образуя на их поверхности яркие катодные и анодные пятна. Плотность
тока у катода Д. э. зависит от материала катода и природы газа и обычно
составляет 10⁴-10⁵ а/см²,
но при
особых условиях может достигать 10⁷ а/см².

Вольтамперная характеристика Д. э.-падающая:
увеличение тока сопровождается уменьшением напряжения между электродами.

Д. э. применяется в электрометаллургии
для получения чистых и тугоплавких металлов (см. Дуговая вакуумная печь),
в
светотехнике (см. Газоразрядные источники света) и особенно широко
в электросварке. В нек-рых областях техники (напр., в технике высоких
напряжений) с явлением Д. э. приходится бороться. Для гашения Д. э., возникающей
при разрыве цепей высокого напряжения, применяют выключатели с различными
дугогасителъными
устройствами, в т. ч. выключатели масляные, воздушные, эле-газовые,
с гашением дуги магнитным полем и др.

Лит.: Никитин В. П., Русская школа
в развитии электрической дуговой сварки, "Автогенное дело", 1948, № 7;
Самервилл Д ж. М., Электрическая дуга, пер. с англ., М.- Л., 1962; Буткевич
Г. В., Дуговые процессы при коммутации электрических цепей, М., 1967, а
также при ст. Дуговой разряд.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я