Большая Советская Энциклопедия (ДУ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" (читать книги бесплатно полностью .txt) 📗
Несамостоятельный Д. р. Несамостоятельным называется Д. р. с искусственным подогревом катода, поскольку поддержание такого разряда нельзя осуществить за счёт его собственной энергии: при выключении внешнего источника накала он гаснет. Разряд легко зажигается без вспомогательных поджигающих электродов. Повышение напряжения такого Д. р. вначале усиливает его ток до величины, определяемой интенсивностью термоэлектронной эмиссии из катода при данной температуре накала. Затем вплоть до некоторого критического напряжения ток остаётся почти постоянным (так называемый свободный режим). Когда напряжение превышает критическое, характер эмиссии из катода меняется: существенную роль в ней начинают играть фотоэффект и вторичная электронная эмиссия (энергия положительных ионов становится достаточной для выбивания электронов из катода). Это приводит к резкому возрастанию тока разряда — он переходит в несвободный режим.
При определённых условиях Д. р. с искусственным подогревом продолжает устойчиво гореть, когда напряжение между электродами понижают до значений, меньших не только ионизационного потенциала рабочего газа, но и наименьшего его потенциала возбуждения. Эту форму Д. р. называют низковольтной дугой. Её существование обусловлено возникновением вблизи катода максимума потенциала, превышающего потенциал анода и близкого к первому потенциалу возбуждения газа, вследствие чего становится возможной ступенчатая ионизация (см. Ионизация).
Самостоятельный Д. р. Поддержание такого Д. р. осуществляется за счёт энергии самого разряда. На тугоплавких катодах (вольфрам, молибден, графит) самостоятельный Д. р. носит чисто термоэмиссионный характер — бомбардировка положительными ионами нагревает катод до очень высокой температуры. Вещество легкоплавкого катода интенсивно испаряется при Д. р.; испарение охлаждает катод, и его температура не достигает значений, при которых разряд может поддерживаться одной термоэлектронной эмиссией — наряду с ней происходит автоэлектронная эмиссия.
Самостоятельный Д. р. может существовать как при крайне малых давлениях газа (так называемые вакуумные дуги), так и при высоких давлениях. Плазму самостоятельного Д. р. низкого давления отличает неизотермичность: ионная температура лишь ненамного превышает температуру нейтрального газа в пространстве, окружающем область разряда, в то время как электронная температура достигает десятков тысяч градусов, а в узких трубках и при больших токах — сотен тысяч. Объясняется это тем, что более подвижные электроны, получая энергию от электрического поля, не успевают передать её тяжёлым частицам в редких столкновениях.
В Д. р. высокого давления плазма изотермична (точнее — квазиизотермична, т. к., хотя температуры всех компонент равны, температура в разных участках столба Д. р. не одинакова). Эта форма Д. р. характеризуется значительной силой тока (от 10 до 103а) и высокой температурой плазмы (порядка 104К). Наибольшие температуры в таком Д. р. достигаются при охлаждении дуги потоком жидкости или газа — токовый канал «охлаждаемой дуги» становится тоньше и при той же величине тока нагревается сильнее. Именно эту форму Д. р. называют электрической дугой — под действием направленных извне или конвекционных, вызванных самим разрядом, потоков газа токовый канал Д. р. изгибается.
Катодные пятна. Самостоятельный Д. р. на легкоплавких катодах отличает то, что термоавтоэмиссия электронов происходит в нём лишь с небольших участков катода — так называемых катодных пятен. Малые размеры этих пятен (менее 10-2см) обусловлены пинч-эффектом — стягиванием токового канала его собственным магнитным полем. Плотность тока в катодном пятне зависит от материала катода и может достигать десятков тысяч а/см2. Поэтому в катодных пятнах происходит интенсивная эрозия — из них вылетают струи паров вещества катода со скоростью порядка 106см/сек. Катодные пятна образуются и при Д. р. на тугоплавких катодах, если давление рабочего газа меньше примерно 102мм рт. cт. При более высоких давлениях термоавтоэмиссионный Д. р. с хаотически перемещающимися по катоду катодными пятнами переходит в термоэмиссионный Д. р. без катодного пятна.
Применения Д. р. Д. р. широко применяется в дуговых печах для выплавки металлов, в газоразрядных источниках света, при электросварке, служит источником плазмы в плазматронах. Различные формы Д. р. возникают в газонаполненных и вакуумных преобразователях электрического тока (ртутных выпрямителях тока, газовых и вакуумных выключателях электрических и т.п.). Д. р. с искусственным подогревом катода используется в люминесцентных лампах, газотронах, тиратронах, ионных источниках и источниках электронных пучков.
Лит.: Электрический ток в газе. Установившийся ток, М., 1971; Кесаев И. Г., Катодные процессы электрической дуги, М., 1968; Финкельнбург В., Meккep Г., Электрические дуги и термическая плазма, пер. с нем., М., 1961; Энгель А., Ионизованные газы, пер. с англ., М., 1959; Капцов Н. А., Электрические явления в газах и вакууме, М.—Л., 1947.
А. К. Мусин.
Дугогасительное устройство
Дугогаси'тельное устро'йство, узел высоковольтного выключателя, предназначенный для гашения электрической дуги, которая возникает на контактах выключателя при размыкании цепи. Гашение дуги в Д. у. осуществляется её интенсивным охлаждением и деионизацией или дроблением на несколько коротких дуг. В электрических аппаратах на напряжения до 1000 в Д. у. — камера из дугостойкого материала (например, керамики, асбоцемента, асбодина и специальных пластмасс), внутри которой делаются перегородки. Электрическая дуга затягивается в камеру магнитным полем, создаваемым током отключения или постоянными магнитами. В результате охлаждения дуги стенками Д. у. и деионизации сопротивление её резко возрастает, при этом сила тока в цепи уменьшается до нуля.
В Д. у. газовых выключателей на напряжения свыше 1000 в электрическая дуга охлаждается либо потоком газа, образующегося в результате разложения трансформаторного масла, либо потоком воздуха или шестифторовой серы (элегаз), подаваемых под давлением в зону горения дуги. В Д. у. магнитных выключателей дуга охлаждается в керамической камере, куда она затягивается мощным магнитным полем, которое создаётся отключаемым током. В Д. у. вакуумных выключателей контакты размываются в среде с давлением 10-4н/м2 (10-6мм рт. ст.). Образовавшаяся на контактах дуга гаснет при прохождении переменного тока через нуль, благодаря рассасыванию заряженных частиц в вакууме и высокой электрической прочности разреженной среды.
Разновидность Д. у. — деионная решётка, состоящая из нескольких плоских ферромагнитных (омеднённых) или медных пластин, изолированных друг от друга и расположенных так, чтобы дуга легко входила в решётку. Магнитное поле дуги, замыкаясь через пластины, втягивает дугу в решётку; при этом она разбивается на несколько коротких дуг. После прохождения переменного тока через нуль на каждой паре пластин образуется высокая электрическая прочность промежутка порядка 100—200 в. Деионная решётка применяется также в автоматах гашения поля генераторов переменного тока (см. Гашение магнитного поля).
Лит.: Брон О. Б., Электрическая дуга в аппаратах управления, М.—Л., 1954; Таев И. С., Электрическая дуга в аппаратах низкого напряжения, М., 1965; Чунихин А. А., Электрические аппараты, М., 1967.
В. Т. Нежданов.
Дугуйланское движение
Дугуйла'нское движе'ние, демократическое освободительное движение монгольских аратов во Внутренней Монголии (Китай) во 2-й половине 19 — начале 20 вв. Название происходит от слова «дугуйлан» — кружок, собрание восставших или непокорных аратов, участники которого при обсуждении дел в знак полного равенства рассаживались по кругу. Зародилось под влиянием Тайпинского восстания (1850—64). Явилось стихийным ответом на произвол маньчжурских властей — насильственную колонизацию монгольских земель китайцами и усиление гнёта монгольских феодалов. Под воздействием восстания Ихэтуаней в Китае (1899—1901) и Революции 1905—07 в России Д. д. приняло особенно широкий размах и охватило целый ряд районов Внутренней Монголии. Объединив в своих рядах более 10 тыс. семей, оно вылилось в массовое повстанческое движение. В хошунах Ушэн, Оток и ряде др. районов Ордоса дугуйланы в течение 3 лет (1905—08) фактически являлись органами народной власти — народными советами. Они устраняли от дел князей, отменяли всякие виды повинности (албы), собирали налоги, вели делопроизводство, назначали должностных лиц, творили суд, организовывали аратские дружины и т.п.
