egy elektromos ív olyan eszköz, amelyben egy elektromos ív az áram (elektronok áramlása) a gáz által elválasztott két pont között áramlik. A két pontot elektródáknak nevezik. Az, ahonnan az áram származik, a katód. Az elektród, amely felé az elektronok áramlanak, az anód., Az elektromos ív kifejezés mind a készülékre, mind az eszközön belüli elektromos kisülésre vonatkozik. Az ívek magas, légköri vagy alacsony nyomású anyagokat használhatnak, és különböző gázokat tartalmazhatnak. Ezek széles felhasználási mint világító lámpák; kemencék; fűtés, vágás, hegesztés; és eszközként bizonyos típusú kémiai elemzés.
gázokban az elektromos vezetőképesség
a gázok általában rossz áramvezetők. Az atomok vagy molekulák, amelyekből állnak, általában nem tartalmaznak szabad elektronokat, amelyek szükségesek az áram áramlásához., Ez a feltétel azonban megváltozhat. Ha elegendő energia jut a gázhoz, atomjai vagy molekulái szétesnek (ionizálódnak) töltött részecskékké. Ha egy szikra áthalad egy oxigéngáz tartályon, például az oxigénmolekulák ionizálódnak, hogy pozitív töltésű oxigénionokat és negatív töltésű oxigénionokat képezzenek. Ezek a töltött részecskék lehetővé teszik a gáz vezetőképességét.
Ívépítés
egy elektromos ívben az ionizáció előállításához szükséges energia külső forrásból, például elektromos generátorból származik., Az elektronok intenzív áramlása áramlik a katódba, majd a gázzal töltött résen keresztül az anódhoz. Mivel ezek az elektronok áthaladnak a gázon, ionizációt okoznak. Az eljárás során képződött ionok még könnyebbé teszik az áram áramlását az elektródák között. Minden gáz esetében minimális energiamennyiségre van szükség
)
egy adott hőmérsékleten és nyomáson történő ionizáció előállítására., Ezt az energiát a gáz bontási potenciáljának nevezik.
az elektromos ív egyik példája egy villámcsapás. A természetben két felhő működhet elektródaként, vagy elektromos áram folyhat a felhő és a Föld felszíne között. Mindkét esetben áram áramlik a levegőben, ionizáló molekulák oxigén, nitrogén, és más gázok a légkörben.
a villámláshoz kapcsolódó fény és hang egy fontos változás bizonyítéka, amely az elektródák közötti gázban történik. Az elektromos áram áram áramlása magas hőmérsékletre melegíti a gázt., A villámmal kapcsolatos fény bizonyítja ezt a változást. A mennydörgés tapsolása a változás másik jele-a villámcsapás körüli fűtött levegő gyorsan bővül, hanghullámot hozva létre.
a legegyszerűbb elektromos ív két vezető anyagból készült elektródából áll, amelyek egymástól rövid távolságra helyezkednek el. A levegő az ívben használt gáz. Ezt a fajta elektromos ívet először Humphry Davy (1778-1829) angol fizikus és kémikus tanulmányozta 1808-ban.,
a különböző típusú elektromos ívek két szempontból különböznek egymástól: a nyomás, amelyen működnek, és az anyagok, amelyekből készültek. Az elektromos íveket üveg vagy műanyag tartályokba lehet zárni, amelyekből levegőt szivattyúztak ki (vákuum ívek), vagy amelyekhez levegőt vagy más gázt adtak (nagynyomású ívek).
az ív által termelt fény mind az elektródák anyagától, mind az azokat elválasztó gáztól függ. Egyes elektródáknak nincs más funkciójuk, mint az elektromos áramnak az ívbe történő be-és kilépése., Más elektródákat azért választanak, mert hajlamosak elpárologni, amikor az ívet használják, megváltoztatva a keletkező kisülést. Különböző gázokat választanak elektromos ívekben való használatra, mert ezek is befolyásolják a keletkező kibocsátásokat. Például minden kémiai elem ionizáláskor saját jellegzetes színét adja.
elektromos ívek használata
sokféle ív létezik, mindegyik saját alkalmazásokkal rendelkezik. Például az ívhegesztőket hegesztéshez használják (ahol egy fémet megolvasztanak, majd hozzáadnak egy csuklóhoz). Bizonyos esetekben az ív egyetlen funkciója a hőellátás., Más esetekben az egyik elektródból származó fém ténylegesen felhasználható a hegesztés kialakításához. A plazma fáklyákat vágásra, permetezésre és gázfűtésre használják. A plazma forró, ionizált gázokra használt kifejezés. A fém plazmafáklyával történő vágása a fém és a fáklya között kialakított ív segítségével történhet.
az elektromos íveket gyakran lámpaként használják az általuk termelt fény mennyisége miatt. Ez a fény forró, izzó elektródákból (szén ívekből), néha fűtött gázokból (láng ívekből) származik., A szén ív, amelyben két szénrúd elektródaként szolgál, volt az első gyakorlati kereskedelmi világítóeszköz. Ez továbbra is az egyik legfényesebb fényforrás, és még mindig használják a színházi mozgókép Projektorok, nagy fényszórók, világítótornyok. A lángíveket színfotózásban és fotokémiai folyamatokban használják, mert közelítik a természetes napfényt. A szén telített vegyszerekkel, amelyek könnyen felforrnak. Ezek a vegyi anyagok fényessé válnak, amikor elpárolognak, és az ív felmelegíti őket.,
a lángívek színe attól függ, hogy az elektródák milyen anyagból készülnek. Például a kalcium ívek vörös fényt adnak, míg a bárium ívek zöld fényt adnak. Néhány láng ívben a keletkező sugárzás a látható tartományon kívül esik. A higany ívek nagy nyomáson ultraibolya sugárzást termelnek. Az alacsony nyomású csőben is látható fényt tudnak előállítani, ha a cső belső falait foszfor néven ismert fluoreszkáló anyaggal vonják be. A foszfor látható fényt bocsát ki, amikor a higanyból ultraibolya sugárzás éri.