Источники питания для дуговой сварки. Брунов О.Г - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

11
межутке необходимо сообщить его молекулам или атомам требуемую
энергию ионизации. Эта энергия передается атомам и молекулам газа в
результате их соударения с электронами, эмитируемыми (испускаемы-
ми) с поверхности катодного пятна. Следовательно, для возникновения
дугового разряда и ионизации газа необходимо обеспечить эмиссию
электронов с катода и сообщить им энергию, достаточную для иониза-
ции газа. В условиях сварки энергия, необходимая для эмиссии элек-
тронов, получается в результате нагрева катода до высокой температу-
ры, а также путем создания вблизи катода весьма сильного электриче-
ского поля, напряженность которого достигает 10
7
-10
9
В/мм.
Как уже было указано, свободные электроны вблизи поверхности
твердого или жидкого тела испытывают силу электростатического
притяжения, удерживающую электрон внутри тела. Величина этой си-
лы
22
4F e r
, Н, где r - расстояние между взаимодействующими за-
рядами. Электроны в металле находятся в хаотическом движении, под-
чиняющемся законам теплового движения газовых молекул. Поэтому
средняя кинетическая энергия электронов определяется на основании
законов газовой динамики
2
3
22
ee
m
KT
,
(5)
где m
e
- масса электрона, равная 9,1 10
-28
г; υ
e
- средняя скорость тепло-
вого движения электрона в мм/сек; К - постоянная Больцмана, равная
1,37 10
-11
, эрг/град; Т - абсолютная температура тела в °С.
Согласно закону теплового движения Максвелла, с повышением
температуры увеличивается количество электронов, энергия которых
превышает среднюю кинетическую энергию. Часть электронов может
при этом иметь составляющие скорости, нормальные к поверхности,
при которых их кинетическая энергия равна или больше работы выхо-
да, т.е.
2
2
ee
в
m
eU
. Такие электроны покидают металл и попадают в
газовый промежуток около катода, обладая некоторой остаточной ки-
нетической энергией.
Явление испускания электронов раскаленными телами называется
термоэлектронной эмиссией. На основе законов термодинамики, в
предположении, что термоэлектронная эмиссия подобна испарению
одноатомного газа, было получено следующее уравнение для плотно-
сти тока электронной эмиссии на катоде:

Страницы