2014-02-09
679
Электрическое поле дуги напяженностью Е сообщает за 1 с энергию jE электронам и ионам в 1 м3 столба. Электроны воспринимают наибольшую часть этой энергии и результате соударений передают ее атомам и ионам. Возможны два вида соударений – упругие и неупругие:
(3.34)
Электрон, который близко подходит к атому, отталкивается электронным облаком атома и нарушает, в свою очередь, расположение облака. Окончательный результат зависит от скорости электрона (его энергии и направления движения). Медленный электрон легко отражается, а электронное облако атома претерпевает лишь незначительное возмущение; это так называемое упругое соударение. С позиций классической физики его можно представить как столкновение двух идеально упругих шаров, обменивающихся кинетической энергией. Изменения потенциальной энергии атома здесь не происходит.
При неупругих соударениях частиц энергия передается в виде энергии диссоциации εд, возбуждения εв или ионизации εi, причем за одно столкновение может быть передана энергия порядка нескольких электонвольт. При этом электрон нейтрального атома переходит с низкого энергетического уровня на более высокий, потенциальная энергия атома увеличивается и атом возбуждается либо ионизируется.
|
|
|
Энергия диссоциации εд молекул различных газов имеет следующие значения:
Газ…………………………….H2 O2 N2 F2 CO2
εд, эВ…………………………4,48 5,08 7,37 1,6 9,7
Запасенная в возбужденных атомах энергия уходит из них в виде излучения – столб дуги светится.
