Справочник по физике для поступающих в ВУЗы - Гаевой А.И.
Скачать (прямая ссылка):
г) Одним из продолжателей работ Петрова в области применения электрической дуги как источника тепла был русский изобретатель Н. Н. Бенардос. Заинтересовавшись способностью дуги Давать много тепла, он изобрел метод электросварки железных листов (1882). Чтобы сплавить последние, Беиардос присоединял нх к одному полюсу ди-иамомашнны, а провод от другого полюса отводил к угольному электроду. Когда электрод прикасался к стыку листов, между металлом и углем загоралась электрическая дуга!. В пламя Беиардос вводил
металлический стержень Под влиянием высокой температуры кромки листов сплавлялись, а стержень таял и сваривал шов.
В 1887—1890 гг. горны& инженер Н. Г. Славят» внес существенные усовершенствования в электросварку. Ou применил для сварки не угольный, а металлический электрод, который, расплавляясь, давал жидкий металл для заполнения шва. Это улучшило качество сварных швов и облегчило работу электросварщика.
Крупной вехой в развития электросварки явилось создание группой советских инженеров и ученых, возглавляемых академиком АН УССР E О. Питоном, специальных электросварочных автоматов. Сварка производится под слоем флюса. {Флюсом называются особые порошкообразные вещества, издавна применявшиеся в металлургии для защиты расплавленного металла от действия воздуха.) «Сварочные тракторы», как назвали новые аппараты, являются удобными1, н производительными машинами. Двигаясь вдоль свариваемого шва, они сами насыпают нужный слой флюса, подают под него электрод н обеспечивают нормальную ^работу дуги. Внедрение этого вида сварки в народное хозяйство началось в 1940—1941 гг.
Академик АН УССР К- К. Хренов является изобретателем подводной сварки. Дуга горит под водой, будучи защищена газовым пузырьком. Устойчивость пузырька обеспечена покрытием электрода специальной обмазкой.
В результате углубленных исследований сварочно* дуги в Научно-исследовательском институте электросварки АН УССР, которым с 1953 г. руководи академик Б. Е. Патон— сын Е, О. Патона, были разработаны it внедрены в промышленность новые методы электросварки: електрошлаковая сварка, автоматическая наплавка, газоэлектрическая сварка, автоматическая сварка цветных металлов и контактная сварка.
д) Большое практическое значение имеют вакуумные дуги. Ртутная дуга, являющаяся источником ультрафиолетовых лучей, получила широкое распространение в физиотерапии.
В заключение остановимся на понятии плазмы. Плазмой называют состояние газа, отличающееся столь высокой степенью ионизации, что концентрация электронов и иоиов в нем очень велика. Таково, например, состояние газа в положительном столбе тлеющего разряда, s дуговом разряде, в канале искрового разряда. В нейтральной плазме концентрация электронов и положительных яояо* одинакова, поэтому суммарный пространственный заряд равеи нулю. Под действием электрического поля электроны перемещаются к аноду. Однако упругие соударения, непрерывно испытываемые электронами в плазме, хаотически изменяют направления их скорости. Поэтому энергия, сообщаемая электронам электрическим полем, идет на усиление «х талового движения. Благодаря этому средняя кинетическая энергия электронов в плазме газового разряда очень велика. Соответ-
203
ствующая этой энергии температура электронного газа в плазме достигает десятков тысяч градусов и значительно превосходит действительную температуру газа.
В плазме непрерывно происходят два взаимно компенсирующих один другой процесса — ионизация и рекомбинация. Газоразрядная шрзма, устойчива только прн наличии электрического поля. Прекращение действия поля приводит к почти мгновенному исчезновению газоразрядной плазмы в результате рекомбинации электронов и положительных ионов. При сверхвысоких температурах (порядка миллионов градусов) атомы газа полностью ионизируются, т. е. распадаются на электроны и ядра. Свойства такой высокотемпературной плазмы и способы ее получения приобрели в последнее время большое значение в связи с проблемой осуществления управляемых термо-эдерных реакций.
Контрольные вопросы к главе «Постоянный электрический ток»
1) Что называется электрическим током и каковы условия его возникновения?
2) Какая величина называется силой тока? В каких единицах она измеряется?
8) Как связаны между собой сила тока и плотность тока?
. 4) Что такое . сопротивление и чем оно обусловливается?
5) От каких величии зависит сопротивление проводника?
6) Какая величина называется температурным коэффициентом сопротивления?.
7) Какое соединение проводников называется последовательным и чту рарно общее сопротннление при таком соединении?
. , В) Какое соединение проводников называется параллельным, и чему Ьавно общее сопротивление проводников прн таком соединении?
9) Как распределяются токи в проводниках прн их параллельном соединении?
10) Запишите формулу закона Ома для полной цепи.
11) Чему равна э. д. с. батареи, составленной на последовательно соединенных элементов? из параллельно соединенных элементов?
12) По каким формулам можно определить работу электрического тока, текущего по проводнику?
