Дуговой разряд является одним из
видов электрического разряда в газах, вызываемого прохождением
электрического тока через газ. Формы электрических разрядов в газах
весьма разнообразны; дуговой разряд является высшей, наиболее
развитой формой стационарного газового разряда.
В нормальных условиях при низких
температурах все газы являются совершенными непроводниками
электрического тока — изо* ляторами. Газ может проводить электрический ток
лишь в том случае, если в газе появляются электрически заряженные частицы—
ионы.
Процесс образования заряженных
частиц называется ионизацией, а газ, в котором появились заряженные
частицы и который, вследствие этого, получил способность проводить
электрический ток, называется ионизированным. На ионизацию газа могут
влиять различные факторы. Особенно важно, что ионизацию газа можно
производить воздействием электрического тока, протекающего через газ.
В этом случае сам проходящий через газ ток определяет степень
ионизации газа или его электропроводность. В таких условиях теряет
практическое значение понятие об электрическом сопротивлении газа,
так как оно может иметь любую величину — от очень малых значений до
бесконечно больших,— и при этом отсутствует определённая зависимость между
напряжением, подведённым к газовому промежутку, и возникающим
электрическим током. Поэтому, например, для дугового разряда не имеет
смысла вопрос, какой ток будет в разряде при данном напряжении, так как
ток может иметь самые различные значения, в зависимости от параметров
питающей цепи.
Источниками заряженных частиц в
газах могут служить сами молекулы газа, которые при подведении достаточных
количеств энергии могут образовывать электрически заряженные частицы, т.
е. ионизироваться. Такая ионизация может быть названа ионизацией в объёме,
или объёмной ионизацией. Источником заряженных частиц могут также
служить твёрдые или жидкие тела, соприкасающиеся с газовым объёмом, в
котором происходит разряд. Особенно важна в этом отношении роль
отрицательного электрода — катода, который часто служит мощным источником
свободных электронов в разряде.
Дуговой разряд возникает в газе
при достаточной силе тока в цепи. Возникший разряд концентрируется и
стягивается определённым образом, отвечающим минимуму мощности для
данной силы тока, чётко отграничивается от окружающей среды и
протекает обычно при очень высоких плотностях тока.
На фиг. 8 схематически изображён
дуговой разряд при атмосферном давлении, питаемый постоянным током.
Между положительным электродом — анодом и отрицательным — катодом
расположена наиболее важная часть дугового разряда — положительный
столб, или просто столб дугового разряда, имеющий обычно
кониче-
