Minusta tuntui, että kaaret muodostuvat korkean jännitteen vuoksi, että ilman hajoaminen oli tyypillisesti 3 miljoonaa volttia metriä kohti. Kaariuunit käyttävät kuitenkin tyypillisesti matalia jännitteitä, noin 30-40 volttia, ja suuria ampeereja, yleensä pari sataa ampeeria. Muodostuvatko kaaret myös suurista ampeereista, vai muodostuvatko ne suuresta voimasta vai mitä?
Kommentit
- Kuinka monta metriä on kaaresi kaari uuni, kun se muodostuu?
- Termionipäästöt
- Onko iskevää jännitettä sitten käyttöjännitettä?
Vastaa
Haluamasi on Paschenin laki
Paschenin laki on yhtälö, joka antaa rikkoutumisjännitteen eli puristuksen tai valokaaren käynnistämiseen tarvittavan jännitteen kahden välillä elektrodit kaasussa paineen ja raon pituuden funktiona. [2] [3] Se on nimetty Friedrich Paschenin mukaan, joka löysi sen empiirisesti vuonna 1889. [4]
Paschen tutki eri kaasujen hajoamisjännitettä rinnakkaisten metallilevyjen välillä, kun kaasun paine ja rakoetäisyys vaihtelivat:
Vakiovälin ollessa vakaa, kaaren yli kaareutumiseen tarvittava jännite pieneni paineen laskiessa ja kasvoi sitten asteittain ylittäen alkuperäisen arvonsa. Jatkuvassa paineessa kaaren aikaansaamiseen tarvittava jännite pieneni, kun raon koko pieneni, mutta vain pisteeseen. Kun rako pieneni edelleen, kaaren aikaansaamiseen tarvittava jännite alkoi nousta ja ylitti jälleen alkuperäisen arvonsa. Tietyllä kaasulla jännite on vain paineen ja raon pituuden tulon funktio. [2] [3] Käyrää, jonka hän löysi jännitteestä verrattuna paine-raon pituustuloon (oikealla), kutsutaan Paschenin käyräksi. Hän löysi näille käyrille sopivan yhtälön, jota nyt kutsutaan Paschenin laiksi. [3]
Pohjimmiltaan, kun ilma ionisoituu, siitä tulee melko hyvä johdin. Suuren virran kulkeminen sen läpi pitää sen ionisoituna.
Vastaus
Voit lukea kaariuuneista täällä . Ensimmäinen asia, jonka saatat huomata, on, että kuvaus koskee vain pieniä uuneja.
Keskikokoisessa modernissa teräksenvalmistusuunissa muuntajan luokitus on noin 60 000 000 volttia. ampeeria (60 MVA), joiden toissijainen jännite on 400–900 volttia ja toisiovirta ylittää 44 000 ampeeria.
Kuitenkin jopa 400 – 900 volttia ei riitä tuottamaan valokaarta kohtuullisella etäisyydellä, joten kysymyksesi pysyy voimassa. Artikkeli antaa vastauksen:
Elektrodit lasketaan romun päälle, kaari iskeytyy
Toisin sanoen elektrodit ovat suorassa kosketuksessa sulattavan metallin kanssa, joten jännitteellä ei ole merkitystä, kunhan se tuottaa riittävää virtaa. Itse asiassa
Toiminnan tälle ensimmäiselle osalle valitaan matalat jännitteet katon ja seinien suojaamiseksi liialliselta kuumuudelta ja kaaren vaurioilta. Kun elektrodit ovat saavuttaneet raskaan sulan uunin pohjassa ja romut suojaavat kaaria, jännitettä voidaan lisätä ja elektrodeja nostaa hieman pidentämällä kaaria ja lisäämällä sulan tehoa.
vastaus
Kaaret vaativat suurta jännitettä käynnistykseen . Ilman hajoamisjännite vaihtelee huomattavasti kosteuden ja muiden tekijöiden mukaan, mutta on suunnilleen 1 kV / mm.
Se ”kuitenkin vain käynnistää valokaaren. Ilmassa olevista kaasuista tulee plasma, joka johtaa sähkö paljon parempi kuin tavallinen ilma. Tämän seurauksena kaaren ylläpitämiseen tarvitaan paljon vähemmän jännitettä. Siksi valokaaren jännite voi olla pieni, kuten muutama kymmenen volttia tai jopa vähemmän niin kauan kuin riittävä virta virtaa edelleen pitämään plasman yllä. Periaatteessa kaariin on syötettävä riittävästi tehoa konvektiosta ja säteilystä johtuvien häviöiden tasapainottamiseksi.