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电气电子工程师协会,3 Park Avenue,纽约,NY 10016-5997,美国版权所有 © 2020 电气电子工程师协会,保留所有权利。2020 年 2 月出版。美国印刷。IEEE 是美国专利商标局的注册商标,归电气电子工程师协会所有。PDF:ISBN 978-1-5044-6496-3 STDVA24082 IEEE 禁止歧视、骚扰和欺凌。有关更多信息,请访问 http://www.ieee.org/web/aboutus/whatis/policies/p9-26.html。未经出版商事先书面许可,不得以任何形式、在电子检索系统或其他方式复制本出版物的任何部分。要订购 IEEE 出版社出版物,请致电 1-800-678-IEEE。 IEEE 标准和标准相关产品列表可在以下网址找到:http://standards.ieee.org
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。