மின்சார வளைவு மற்றும் அதன் பண்புகள்

மின்சார வில் - இரண்டு மின்முனைகளுக்கு இடையில் ஒரு வாயு வழியாக மின்சாரம் செல்வது, அவற்றில் ஒன்று எலக்ட்ரான்களின் (கேத்தோடு) மூலமாகும். மின்முனை என்பது மின்சுற்றின் எந்தப் பகுதியிலும் முடிவடையும் ஒரு கம்பி.

பெரிய அளவில் கேத்தோடிலிருந்து வெளிப்படும் எலக்ட்ரான்கள், மின்முனைகளுக்கு இடையே வாயுவின் வலுவான அயனியாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன, இதனால் மின்முனைகளுக்கு இடையில் ஒரு பெரிய மின்னோட்டத்தை சாத்தியமாக்குகிறது.

வழக்கமான வாயு வெளியேற்றத்தைப் போலல்லாமல், மின்சார வளைவின் ஒரு சிறப்பியல்பு அம்சம், அது குறைந்த மின்னழுத்தத்தில் எரிக்க முடியும்.

செயின்ட் பீட்டர்ஸ்பர்க்கில் இருந்து ஒரு இயற்பியலாளர் மூலம் மின்சார வளைவு கண்டுபிடிக்கப்பட்டது வி.வி. பெட்ரோவ் 1802 இல் தொழில்நுட்பத்தில் முக்கியமான பயன்பாடுகளைக் கண்டறிந்தார்.

மின்சார வில் என்பது அதிக மின்னோட்ட அடர்த்தி, அதிக வெப்பநிலை, உயர்ந்த வாயு அழுத்தம் மற்றும் வில் இடைவெளியில் குறைந்த மின்னழுத்த வீழ்ச்சி ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படும் ஒரு வகை வெளியேற்றமாகும். இந்த வழக்கில், மின்முனைகளின் (தொடர்புகள்) தீவிர வெப்பம் நடைபெறுகிறது, அதில் அழைக்கப்படுபவை உருவாகின்றன. கத்தோடிக் மற்றும் அனோடிக் புள்ளிகள். கேத்தோட் பளபளப்பு ஒரு சிறிய பிரகாசமான இடத்தில் குவிந்துள்ளது, எதிர் மின்முனையின் ஒளிரும் பகுதி அனோட் ஸ்பாட் உருவாக்குகிறது.

வானவில்லில் மூன்று பகுதிகளைக் குறிப்பிடலாம், அவை அவற்றில் நடைபெறும் செயல்முறைகளின் தன்மையில் மிகவும் வேறுபட்டவை. வளைவின் எதிர்மறை மின்முனைக்கு (கத்தோட்) நேரடியாக கேத்தோடு மின்னழுத்த வீழ்ச்சி பகுதி. அடுத்தது பிளாஸ்மா ஆர்க் பீப்பாய். நேர்மறை மின்முனைக்கு (அனோட்) நேரடியாக அனோடிக் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி பகுதி. இந்த பகுதிகள் படத்தில் திட்டவட்டமாக காட்டப்பட்டுள்ளன. 1.

அரிசி. 1. மின்சார வளைவின் அமைப்பு

படத்தில் உள்ள கத்தோடிக் மற்றும் அனோடிக் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி பகுதிகளின் அளவுகள் மிகைப்படுத்தப்பட்டவை. உண்மையில், அவற்றின் நீளம் மிகவும் சிறியது.எடுத்துக்காட்டாக, கத்தோடிக் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியின் நீளம் ஒரு எலக்ட்ரானின் இலவச இயக்கத்தின் பாதையின் வரிசையாகும் (1 மைக்ரானுக்கும் குறைவாக). அனோட் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி பகுதியின் நீளம் பொதுவாக இந்த மதிப்பை விட சற்று அதிகமாக இருக்கும்.

சாதாரண நிலையில், காற்று ஒரு நல்ல இன்சுலேட்டர். எனவே, 1 செமீ காற்று இடைவெளியை உடைக்க தேவையான மின்னழுத்தம் 30 கி.வி. காற்று இடைவெளி ஒரு கடத்தியாக மாற, அதில் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் (எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் அயனிகள்) ஒரு குறிப்பிட்ட செறிவை உருவாக்குவது அவசியம்.

ஒரு மின் வில் எப்படி ஏற்படுகிறது

மின் வளைவு, இது சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் ஸ்ட்ரீம், தொடர்பு பிரிவின் ஆரம்ப தருணத்தில் வில் இடைவெளியின் வாயுவில் இலவச எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் கேத்தோடின் மேற்பரப்பில் இருந்து வெளிப்படும் எலக்ட்ரான்கள் ஆகியவற்றின் விளைவாக ஏற்படுகிறது. தொடர்புகளுக்கு இடையில் உள்ள இடைவெளியில் உள்ள இலவச எலக்ட்ரான்கள் மின்சார புல சக்திகளின் செயல்பாட்டின் கீழ் கேத்தோடிலிருந்து நேர்மின்முனைக்கு திசையில் அதிக வேகத்தில் நகரும்.

தொடர்பு இடைவெளியின் தொடக்கத்தில் புல வலிமை ஒரு சென்டிமீட்டருக்கு பல ஆயிரம் கிலோவோல்ட்களை எட்டும்.இந்த புலத்தின் சக்திகளின் செயல்பாட்டின் கீழ், எலக்ட்ரான்கள் கேத்தோடின் மேற்பரப்பில் இருந்து எடுக்கப்பட்டு, அனோடில் நகர்ந்து, அதிலிருந்து எலக்ட்ரான்களைத் தட்டுகிறது, இது ஒரு எலக்ட்ரான் மேகத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த வழியில் உருவாக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்களின் ஆரம்ப ஓட்டம் மேலும் வில் இடைவெளியின் தீவிர அயனியாக்கத்தை உருவாக்குகிறது.

அயனியாக்கம் செயல்முறைகளுடன், டீயோனைசேஷன் செயல்முறைகள் இணையாகவும் தொடர்ச்சியாகவும் வில் நிகழ்கின்றன. வெவ்வேறு அறிகுறிகளின் இரண்டு அயனிகள் அல்லது நேர்மறை அயனி மற்றும் ஒரு எலக்ட்ரான் ஒன்றையொன்று அணுகும்போது, ​​அவை ஈர்க்கப்பட்டு, மோதி, நடுநிலையாக்கப்படுகின்றன, கூடுதலாக, சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் ஆன்மாவின் எரியும் மண்டலத்தில் இருந்து நகர்கின்றன. - குறைந்த கட்டண செறிவுடன் சுற்றுச்சூழலில் கட்டணங்களின் அதிக செறிவு. இந்த காரணிகள் அனைத்தும் வளைவின் வெப்பநிலை குறைவதற்கும், அதன் குளிர்ச்சி மற்றும் மறைவுக்கும் வழிவகுக்கும்.

அரிசி. 2. மின்சார வில்

பற்றவைப்பு பிறகு வில்

நிலையான எரிப்பு முறையில், அயனியாக்கம் மற்றும் டீயோனைசேஷன் செயல்முறைகள் சமநிலையில் உள்ளன, சம அளவு இலவச நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை கட்டணங்கள் கொண்ட ஆர்க் பீப்பாய் அதிக அளவு வாயு அயனியாக்கத்தால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது.

அயனியாக்கம் அளவு ஒற்றுமைக்கு நெருக்கமாக இருக்கும் ஒரு பொருள், அதாவது. இதில் நடுநிலை அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகள் இல்லை பிளாஸ்மா என்று அழைக்கப்படுகிறது.

மின்சார வளைவு பின்வரும் பண்புகளால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது:

1. வில் தண்டுக்கும் சுற்றுச்சூழலுக்கும் இடையே தெளிவாக வரையறுக்கப்பட்ட எல்லை.

2. ஆர்க் பீப்பாயின் உள்ளே அதிக வெப்பநிலை, 6000 - 25000K அடையும்.

3. உயர் மின்னோட்ட அடர்த்தி மற்றும் வில் குழாய் (100 - 1000 A / mm2).

4. அனோடிக் மற்றும் கத்தோடிக் மின்னழுத்தத்தின் சிறிய மதிப்புகள் வீழ்ச்சியடைகின்றன மற்றும் நடைமுறையில் மின்னோட்டத்தை சார்ந்து இல்லை (10 - 20 V).

மின் வளைவின் தற்போதைய மின்னழுத்த பண்பு

DC ஆர்க்கின் முக்கிய பண்பு மின்னோட்டத்தின் மீது வில் மின்னழுத்தத்தின் சார்பு ஆகும், இது தற்போதைய மின்னழுத்தம் (VAC) பண்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது.

ஒரு குறிப்பிட்ட மின்னழுத்தத்தில் (படம் 3) தொடர்புகளுக்கு இடையில் வில் ஏற்படுகிறது, இது பற்றவைப்பு மின்னழுத்தம் Uz என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் தொடர்புகளுக்கு இடையிலான தூரம், சுற்றுச்சூழலின் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம் மற்றும் தொடர்பு பிரிவின் வேகம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்து. ஆர்க் அணைக்கும் மின்னழுத்தம் Ug எப்போதும் குறைவான அழுத்தம் U3.

அரிசி. 3. DC வில் (a) மற்றும் அதற்கு சமமான சுற்று (b) ஆகியவற்றின் தற்போதைய மின்னழுத்த பண்பு

வளைவு 1 என்பது பரிதியின் நிலையான பண்பு, அதாவது. மெதுவாக மின்னோட்டத்தை மாற்றுவதன் மூலம் பெறப்பட்டது. பண்பு விழும் தன்மை கொண்டது. மின்னோட்டம் அதிகரிக்கும் போது, ​​வில் மின்னழுத்தம் குறைகிறது. இதன் பொருள் மின்னோட்டம் அதிகரிக்கும் போது வில் இடைவெளியின் எதிர்ப்பானது வேகமாக குறைகிறது.

ஒரு வேகத்தில் அல்லது மற்றொரு வேகத்தில் வளைவில் உள்ள மின்னோட்டம் I1 இலிருந்து பூஜ்ஜியமாக குறைக்கப்பட்டு, அதே நேரத்தில் வளைவுடன் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை சரிசெய்தால், வளைவுகள் 2 மற்றும் 3 ஏற்படும்.இந்த வளைவுகள் மாறும் பண்புகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

மின்னோட்டம் எவ்வளவு வேகமாகக் குறைக்கப்படுகிறதோ, அந்த அளவு டைனமிக் I - V பண்புகள் குறைவாக இருக்கும். மின்னோட்டத்தின் குறைவினால், பீப்பாயின் குறுக்குவெட்டு, வெப்பநிலை போன்ற பரிதியின் அளவுருக்கள் விரைவாக மாறுவதற்கும், மின்னோட்டத்தின் குறைந்த மதிப்புக்கு ஒத்த மதிப்புகளைப் பெறுவதற்கும் நேரம் இல்லை என்பதே இதற்குக் காரணம். நிலையான நிலை.

ஆர்க் கேப் வோல்டேஜ் டிராப்:

Ud = Usc + EdId,

எங்கே Us = Udo + Ua - மின்முனைக்கு அருகில் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி, எட் - ஆர்க்கில் நீளமான மின்னழுத்த சாய்வு, ஐடி - ஆர்க்கின் நீளம்.

வில் நீளம் அதிகரிக்கும் போது, ​​வில் முழுவதும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சி அதிகரிக்கும் மற்றும் I - V பண்பு அதிகமாக இருக்கும் என்று சூத்திரத்தில் இருந்து இது பின்வருமாறு.

மின்சார மாறுதல் சாதனங்களின் வடிவமைப்பில் அவர்கள் வளைவைக் கையாளுகிறார்கள். மின்சார வளைவின் பண்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன மின்சார வில் வெல்டிங்கிற்கான நிறுவல்கள் மற்றும் உள்ளே வில் உருகும் உலைகள்.