En elektrisk lysbue er en enhet som en elektrisk strøm (en strøm av elektroner) er forårsaket til å flyte mellom to punkter, adskilt av en gass. De to punktene kalles elektroder. Den som gjeldende stammer er katoden. Elektroden mot elektronene flyter er anoden., Begrepet elektrisk lysbue som gjelder både for selve enheten, så vel som til den elektriske utladning som finner sted i enheten. Buer kan gjøre bruk av høye, atmosfærisk, eller lavt press, og kan inneholde en rekke gasser. De har et bredt bruker som lysende lamper; som ovner; for oppvarming, skjæring og sveising, og som verktøy for visse typer av kjemisk analyse.
Elektrisk ledningsevne i gasser
Gasser er normalt dårlig ledere av elektrisitet. Atomer eller molekyler som de består vanligvis inneholder ingen frie elektroner som trengs for en aktuell til å flyte., At tilstanden kan endre seg, men. Hvis det er nok energi er levert til gass, atomer eller molekyler vil bryte fra hverandre (ionize) til ladde partikler. Hvis en gnist er gått gjennom en beholder av oksygen gass, for eksempel oksygen molekyler ionize å danne noen positivt ladet oksygen ioner og noen negativt ladet oksygen ioner. Disse ladede partikler deretter gjøre det mulig for gass til å bli ledende.
Arc bygging
I en elektrisk lysbue, den energien som trengs for å produsere ionisering kommer fra en ekstern kilde, for eksempel en elektrisk generator., En intens strøm av elektroner strømmer inn i katoden og deretter over gass-fylt gapet til anoden. Når disse elektronene passerer gjennom gass, kan de forårsake ionisering. Ioner som dannes i prosessen gjøre flyten av strøm mellom elektrodene enda enklere. For hver gass, et minste mengden energi som er nødvendig
)
for å produsere ionisering ved en gitt temperatur og trykk., At energi er kjent som gass er sammenbrudd potensial.
Et eksempel på en elektrisk lysbue er en lightning bolt. I naturen, to skyer kan fungere som elektroder, eller elektriske strømmen kan flyte mellom en sky og bakken. I begge tilfeller, strømmen flyter gjennom luften, ioniserende molekyler av oksygen, nitrogen og andre gasser i atmosfæren.
lys og lyd forbundet med lyn er bevis på at en viktig endring som skjer i gass mellom elektrodene. Flyten av elektrisk strøm varmer gassen til høye temperaturer., Lys forbundet med lyn er et bevis på at du vil endre. Den klapp av thunder er et annet tegn på endre—den oppvarmede luften rundt lightning bolt ekspanderer raskt, og produserer en lyd bølge.
Den enkleste lysbue består av to elektroder som er laget av et ledende materiale, og ligger i kort avstand fra hverandre. Luften er gassen som brukes i denne arc. Denne typen av lysbue ble først studert av den engelske fysikeren og kjemikeren Humphry Davy (1778-1829) i 1808.,
Ulike typer elektriske lysbuer skiller seg fra hverandre på to måter: trykk på de opererer i og de materialene som de er laget. Elektriske lysbuer kan stå i et glass eller plastikk beholdere som luften har blitt pumpet ut (vakuum-buer), eller som luft eller annen gass har blitt lagt til (høytrykks-buer).
lys produsert av en bue er avhengig både av det materialet som elektrodene er laget og på gass som skiller dem. Noen elektroder har ingen annen funksjon enn å gjennomføre en elektrisk strøm inn og ut av arc., Andre elektroder er valgt fordi de har en tendens til å fordampe når buen er brukt, endring i utflod som er produsert. Ulike gasser er valgt for bruk i elektriske lysbuer fordi de også påvirke utslipp av produsert. For eksempel, hver kjemisk element produserer sin egen karakteristiske farge når ionisert.
Bruker av elektriske lysbuer
Mange typer buer finnes, hver med sine egne programmer. For eksempel, arc sveisere er brukt for sveising (der det er et metall som er smeltet sammen og lagt i en felles). I noen tilfeller, arc ‘ s eneste funksjon er å levere varme., I andre tilfeller, metall fra en elektrode som faktisk kan brukes i utformingen av sveis. Plasma fakler er brukt for å kutte, sprøyting, og gass oppvarming. Plasma er et begrep som brukes for varmt, ionisert gass. Skjæring av metall med en plasma-lommelykt kan gjøres ved hjelp av en bue dannet mellom metall i seg selv og en elektrode fra fakkelen.
Elektrisk buer er ofte brukt som lamper på grunn av mengden av lys som de produserer. At lyset kommer fra varme, glødende elektroder (karbon-buer) og, noen ganger, fra oppvarmede gasser (flamme-buer)., Karbon arc, der to karbon-stenger tjene som elektroder, var den første praktisk kommersiell belysning enhet. Det er fortsatt en av de smarteste lyskilder, og er fortsatt brukes i teater-motion-bilde projektorer, store lyskastere, og fyrtårn. Flamme buer er brukt i farge fotografering og i fotokjemiske prosesser fordi de nøye omtrentlig naturlig sol. Karbon er mettet med kjemikalier som koker av lett. Disse kjemikaliene blir lysende når de fordamper og blir oppvarmet av arc.,
fargen på flammen buer avhenger av materialet som elektrodene er laget. For eksempel kalsium buer gi ut en rød glød, mens barium buer gir fra seg en grønn glød. I noen flamme buer, stråling som produseres er utenfor det synlige området. Kvikksølv buer på høytrykk produsere ultrafiolett stråling. De kan også produsere synlig lys i et lavt trykk røret hvis de innvendige veggene i røret er belagt med fluorescent materiale kjent som fosfor. Fosfor avgir synlig lys når truffet av ultrafiolett stråling fra kvikksølv.