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电弧可以定义为气体或蒸汽中两个电极之间的放电，其阴极电压降为气体或蒸汽的最小电离或最小激发电位的量级。电弧是一种自持放电，能够通过提供其自身的机制从负极发射电子来支持大电流。大自然自古以来就以闪电的形式为我们提供了电弧，但直到伏打电堆出现后，汉弗莱·戴维爵士才于 1810 年左右在实验室中首次研究了电弧。电弧可以由火花或辉光放电引发，也可以由两个带电电极之间的接触分离引发。当接触断开时，流过电极的电流会熔化并蒸发最后一个小接触点，留下金属蒸汽放电，如果外部电路的电阻较低，则该放电会发展成电弧。电弧可能存在于高气压或低气压的环境中，也可能只存在于其挥发电极的蒸汽中。大自然似乎从未预料到真空环境中会出现电弧。这是人类的发明。术语“真空弧”是错误的用词。真空弧的真正含义是真空环境中的金属蒸汽电弧。然而，由于真空弧这一术语很常用，并已被文献接受，因此它在这里保留下来，并成为本书的主题。真空弧燃烧在封闭的空间中，在点燃之前是高真空。这种电弧的一个特征是，在点燃后，如果能量密度足够高，它会通过消耗阴极（有时是阳极）产生自己的蒸汽。蒸汽被部分电离，提供导电等离子体以实现电极之间的电流传输。某些基本过程发生在所有类型的电放电中，包括电弧。这些单独的过程自大约 1900 年以来一直在研究。
真空电弧科学与技术手册
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