电子烟为什么电极产生电弧,为什么感性负载容易产生电弧?

非常有趣的问题。

说说结论:不是感性负载容易产生电弧,而是感性负载不易灭弧。这是关键!

我们看下图:

从图1可以看出,直流电路中有电感L和电阻R,当然还有开关K。工作电流In流过电路。

现在开关 K 已打开,会发生什么?

我们知道对于电感元件,会产生反电动势e,其大小为:

.

注意这个公式。反电动势e的大小与电感L成正比,也与电流随时间的变化率成正比。也就是说,电流变化越快哪里卖电子烟,反电动势的值就越大。

在图2中,电感产生的反电动势称为电路的过电压。

我们来看看国标GB214048.1-2012《低压开关设备和控制设备第1部分:总则》中是如何定义过电压的,如下:

电极电位的产生_电子烟为什么电极产生电弧_车削件公司 电极烟

所以图2所示的过电压属于通断过电压。

我们也知道空气中的电弧电压是12~20V,所以当K开路时电子烟为什么被禁,无论是阻性负载还是感性负载,只要电压超过20V,开关K的触点间隙必有弧线。

对于直流电路,由于电压和电流没有自然的过零,灭弧比交流电路困难得多。对于小电流触头,可以将几个类似的触头串联起来灭弧。见下图:

这种方法其实就是增加弧长,利用电弧散热和冷却来自然熄灭电弧。

现在,让我们看看交流电路。

让我们看看图 3:

让我解释一下如何看待这张图片。

此图中的电路与图1类似,只是将直流电源换成了交流电源。

我们知道交流电流的表达式为:

,我们代入

,推导后发现正弦值变成了余弦值。换句话说,对于感性负载,其电压比电流超前 90 度。

在实际电路中,由于电阻的存在,导致电流超前的电压一般小于90度。

看图 3 的左侧。在触点分离时的 t0,我们看到电流波形和电压波形之间存在相位差。同时触点间出现电弧,电压为蓝色Uh。

然后在 t1 处,电流过零电子烟为什么电极产生电弧,电弧熄灭。但是要注意,此时的电压很高而且是正的,所以电流过零后,触头的弧隙又被击穿,电弧又出现了。

有趣的是,随着触点之间的距离越来越大,电弧间隙之间的气体回收能力也越来越强。所以当电流在 t3 过零后,电弧不能再点燃,电弧熄灭。

但是,由于感性负载的谐振和系统的分布电容,谐振电压叠加在电压波形上,我们可以在图 3 的最右侧看到衰减的附加振荡波。

最后,给个结论:

无论是直流电路还是交流电路,当开关打开时,感性负载肯定会产生反向电动势,造成过电压。这种过电压除了使接触电弧难以熄灭外,还会对其他电器产生一定的影响。

一个小问题:

对于交流低压配电线路,电弧放电有没有好处?如果是这样,有什么好处?

答案:

我们想象一下,当电弧出现时电子烟为什么电极产生电弧,在电流过零之前,左电极是阳极哪里卖电子烟,右电极是阴极。阳极放出的正离子比较重,所以在阳极附近保留了大量的阳离子。

阳的例子实际上是一个失去了一些电子的气体原子。它的质量比电子大,运动速度比电子慢很多。

当电流过零时,阳极变成阴极,并放出负离子,即电子。但是前面积累了很多阳离子,限制了目前的增长。这称为近阴极效应,见图4。

近阴极效应存在时间短,有效宽度有限。因此,近阴极效应对高压电器的作用不大,但对低压电器却起着非常重要的作用。

其实所有带触点的低压电器都或多或少有限流作用,这就是原因。

可以看出arc还是有一点好处的。

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