Источники питания для дуговой сварки. Брунов О.Г - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

13
При весьма сильных электрических полях возможна эмиссия элек-
тронов при слабо нагретом, «холодном» катоде, называемая автоэлек-
тронной эмиссией. В этом случае уравнение для определения плотно-
сти тока электронной эмиссии, согласно выводам волновой механики,
примет следующий вид:
()
2
()
в
kk
eU
T cE K
э k k
j A T cE e
, А/мм
2
,
(9)
где с - коэффициент, зависящий от среды и материала катода.
Сравнивая уравнения (6) и (9), можно заметить их структурное
сходство. В уравнении (6) принято, что с точки зрения электронной
эмиссии действие сильного электрического поля аналогично действию
нагрева катода. В случае, когда T
k
> cE
k
, преобладающей является тер-
моэлектронная эмиссия (7), что следует полагать справедливым для
дуги с тугоплавким катодом. Когда Т
k
< cE
k
, преобладающей будет ав-
тоэлектронная эмиссия или оба вида эмиссии существуют совместно.
Предполагается, что в мощных сварочных дугах с металлическими
стальными электродами имеет место именно такой смешанный вид
электронной эмиссии. Электроны, эмитированные катодом, проходят
катодное пространство с большой скоростью под действием весьма
сильного электрического поля (E
к
=10
5
-10
7
В/мм). Кинетическая энер-
гия эмитированных электронов, прошедших катодное пространство,
равна еU
к
. На границе катодного пространства эти электроны при не-
упругих соударениях с молекулами или атомами газа могут передать
последним всю или большую часть своей энергии, переходящей в по-
тенциальную энергию атома или молекулы. Если эта энергия доста-
точна для ионизации, то атом или молекула ионизируется, т.е. образу-
ются новые заряженные частицы - электрон и положительный ион.
Следовательно, для осуществления первичной ионизации газа вблизи
катодного пространства необходимо, чтобы эмитированные электроны
обладали кинетической энергией, достаточной для ионизации, т.е.
i
ee
Ue
m
2
2
.
(10)
Отсюда следует вывод, что величина катодного падения напряже-
ния зависит от потенциала ионизации газа или паров, заполняющих ду-
говой промежуток.

Страницы