3.5. Відновлення електричної міцності коротких проміжків між електродами

 

У момент, коли струм переходить через нуль, проміжок ще заповнений сильно іонізованим газом. Під дією напруги відновлення створюється електричне поле. Завдяки великій швидкості електрони швидко виходять із зони катода. Біля катода з’являється позитивний об’ємний заряд і виникає дуже високий градієнт напруги (300 кВ/см).

Для того, щоб дуга виникла знову, необхідна відповідна кількість електронів. Якщо катод не нагрітий до температури, яка ініціює термоелектронну емісію, то необхідна кількість електронів може бути отримана тільки за рахунок автоелектронної емісії. Вона можлива при =300 кВ/см. Такий  буде при напрузі на проміжку 250 В. Якщо напруга менша за 250 В, дуга гасне.

При сильно нагрітих електродах частина електронів з катода утворюється за рахунок термоемісії. Тому напруга, яка необхідна для початку розряду, знижується до 160…170 В.

Міцність проміжку сильно залежить від матеріалу електродів. Дуже добрі результати дає латунь (міцність досягає 320 В).

Електрична міцність біля катода залежить від температури опорної точки дуги. При холодних електродах, невеликих струмах і швидкому переміщенні дуги електрична міцність наближається до наведених вище значень. При великих струмах міцність різко падає. Процес утворення міцності відбувається за 0,1 мкс. Після цього міцність проміжку зростає за рахунок деіонізації заряджених частинок.

Для коротких дуг чим менша відстань між електродами, тим швидше зростає електрична міцність. Це також веде до зниження температури газу.