Volta qövsünün xüsusiyyətlərindən danışarkən onun parıltı boşalmasından daha aşağı gərginliyə malik olduğunu və qövsü dəstəkləyən elektrodlardan elektronların termion şüalanmasına əsaslandığını qeyd etmək lazımdır. İngilis dilli ölkələrdə bu termin arxaik və köhnəlmiş hesab olunur.
Qövsün dayandırılması üsulları qövs müddətini və ya qövs ehtimalını az altmaq üçün istifadə edilə bilər.
1800-cü illərin sonlarında voltaik qövs ictimai işıqlandırma üçün geniş istifadə olunurdu. Bəzi aşağı təzyiqli elektrik qövsləri bir çox tətbiqlərdə istifadə olunur. Məsələn, işıqlandırma üçün flüoresan lampalar, civə, natrium və metal halid lampaları istifadə olunur. Ksenon qövs lampaları kino proyektorları üçün istifadə edilmişdir.
Volta qövsünün açılması
Bu fenomenin ilk dəfə ser Humphry Davy tərəfindən William Nicholson's Journal of Natural Philosophy, Chemistry and Arts jurnalında dərc edilən 1801-ci ildə dərc olunmuş məqaləsində təsvir edildiyi güman edilir. Bununla belə, Davy tərəfindən təsvir edilən fenomen elektrik qövsü deyil, yalnız bir qığılcım idi. Sonrakı kəşfiyyatçılaryazırdı: “Bu, açıq-aydın qövsün deyil, qığılcımın təsviridir. Birincinin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, o, davamlı olmalıdır və yarandıqdan sonra qütbləri toxunmamalıdır. Ser Humphry Davy tərəfindən yaradılan qığılcım açıq şəkildə davamlı deyildi və karbon atomları ilə təmasdan sonra bir müddət yüklü qalsa da, çox güman ki, qövsün voltaik kimi təsnifatı üçün zəruri olan heç bir əlaqəsi yox idi.
Həmin il Davy iki toxunan karbon çubuqdan elektrik cərəyanı keçirərək və sonra onları qısa bir məsafəyə çəkərək Kral Cəmiyyəti qarşısında təsirini açıq şəkildə nümayiş etdirdi. Nümayiş, kömür nöqtələri arasında sabit qığılcımdan çətin fərqlənən "zəif" bir qövs göstərdi. Elmi ictimaiyyət ona 1000 boşqabdan ibarət daha güclü batareya təqdim etdi və 1808-ci ildə o, geniş miqyasda voltaik qövsün meydana gəlməsini nümayiş etdirdi. O, həmçinin ingilis dilində adı ilə hesablanır (elektrik qövsü). Onu qövs adlandırdı, çünki elektrodlar arasındakı məsafə yaxınlaşdıqda yuxarıya doğru yay şəklini alır. Bu, isti qazın keçirici xüsusiyyətləri ilə bağlıdır.
Volta qövsü necə yarandı? İlk fasiləsiz qövs müstəqil olaraq 1802-ci ildə qeydə alınmış və 1803-cü ildə 4200 diskli mis-sink batareyası ilə təcrübə aparan rus alimi Vasili Petrov tərəfindən "elektrik xassələri olan xüsusi maye" kimi təsvir edilmişdir.
Əlavə təhsil
XIX əsrin sonlarında voltaik qövs geniş yayılmışdı.ictimai işıqlandırma üçün istifadə olunur. Elektrik qövslərinin titrəmə və tıslama meyli əsas problem idi. 1895-ci ildə Herta Marks Ayrton elektrik haqqında bir sıra məqalələr yazıb və izah edirdi ki, volta qövsü oksigenin qövs yaratmaq üçün istifadə edilən karbon çubuqları ilə təmasda olmasının nəticəsidir.
1899-cu ildə o, Elektrik Mühəndisləri İnstitutuna (IEE) öz kağızını verən ilk qadın idi. Onun məruzəsi “Elektrik qövsünün mexanizmi” adlanırdı. Qısa müddət sonra Ayrton Elektrik Mühəndisləri İnstitutunun ilk qadın üzvü seçildi. Növbəti qadın instituta artıq 1958-ci ildə qəbul olunub. Ayrton Kral Cəmiyyətində bir məqalə oxumaq üçün ərizə verdi, lakin cinsinə görə buna icazə verilmədi və 1901-ci ildə onun yerinə "Elektrik Qövsünün Mexanizmi"ni Con Perri oxudu.
Təsvir
Elektrik qövsü ən yüksək cərəyan sıxlığına malik elektrik boşalmasının bir növüdür. Qövsdən çəkilən maksimum cərəyan qövsün özü ilə deyil, yalnız ətraf mühitlə məhdudlaşdırılır.
İki elektrod arasındakı qövs elektrodlardan keçən cərəyan artırıldıqda ionlaşma və parıltı boşalması ilə başlana bilər. Elektrod boşluğunun qırılma gərginliyi təzyiqin, elektrodlar arasındakı məsafənin və elektrodları əhatə edən qazın növünün birləşmiş funksiyasıdır. Bir qövs başlayanda, onun terminal gərginliyi parıltı boşalmasından çox azdır və cərəyan daha yüksəkdir. Atmosfer təzyiqinə yaxın qazlarda qövs görünən işıqla xarakterizə olunur,yüksək cərəyan sıxlığı və yüksək temperatur. O, parıltı boşalmasından onunla fərqlənir ki, həm elektronların, həm də müsbət ionların effektiv temperaturları təxminən eynidir və parıltı boşalmasında ionlar elektronlardan xeyli aşağı istilik enerjisinə malikdir.
Qaynaq zamanı
Uzanmış qövs əvvəlcə təmasda olan iki elektrod tərəfindən başlana və təcrübə zamanı ayrıla bilər. Bu hərəkət yüksək gərginlikli parıltı boşalması olmadan bir qövsə başlaya bilər. Bu, qaynaqçının qaynaq elektrodunu iş parçasına dərhal toxunduraraq birləşməni qaynaq etməyə başlayır.
Başqa bir misal açarlar, relelər və ya elektrik açarlarında elektrik kontaktlarının ayrılmasıdır. Yüksək enerji dövrələrində kontaktın zədələnməsinin qarşısını almaq üçün qövsün basdırılması tələb oluna bilər.
Voltaik qövs: xüsusiyyətlər
Davamlı qövs boyunca elektrik müqaviməti daha çox qaz molekulunu ionlaşdıran istilik yaradır (burada ionlaşma dərəcəsi temperaturla müəyyən edilir) və bu ardıcıllığa uyğun olaraq qaz tədricən istilik tarazlığında olan termal plazmaya çevrilir. çünki temperatur bütün atomlar, molekullar, ionlar və elektronlar üçün nisbətən bərabər paylanmışdır. Elektronların ötürdüyü enerji yüksək hərəkət qabiliyyətinə və çoxlu sayda olduğuna görə elastik toqquşmalar vasitəsilə daha ağır hissəciklərlə sürətlə dağılır.
Qövsdəki cərəyan katodda elektronların termion və sahə emissiyası ilə dəstəklənir. Carikatodda çox kiçik bir qaynar nöqtədə cəmləşə bilər - kvadrat santimetrə bir milyon amper səviyyəsində. Parıltı boşalmasından fərqli olaraq, qövs strukturu çətin ki, fərqlənir, çünki müsbət sütun olduqca parlaqdır və demək olar ki, hər iki ucunda elektrodlara qədər uzanır. Katod düşməsi və bir neçə voltluq anod düşməsi hər bir elektrodun millimetrinin bir hissəsində baş verir. Müsbət sütunun daha aşağı gərginlik qradiyenti var və çox qısa qövslərdə olmaya bilər.
Aşağı tezlikli qövs
Aşağı tezlik (100 Hz-dən az) AC qövs DC qövsünü xatırladır. Hər bir dövrədə qövs bir parçalanma ilə başlayır və cərəyan istiqaməti dəyişdikdə elektrodlar rollarını dəyişir. Cari tezlik artdıqca, hər yarım dövrədə divergensiya zamanı ionlaşma üçün kifayət qədər vaxt olmur və qövsün saxlanması üçün artıq parçalanma tələb olunmur - gərginlik və cərəyan xarakteristikaları daha ohmik olur.
Digər fiziki hadisələr arasında yer
Müxtəlif qövs formaları qeyri-xətti cərəyan və elektrik sahəsi modellərinin yaranan xassələridir. Qövs iki keçirici elektrod (çox vaxt volfram və ya karbon) arasında qazla dolu boşluqda baş verir və nəticədə əksər materialları əridə və ya buxarlamağa qadir olan çox yüksək temperatur yaranır. Elektrik qövsü davamlı boşalmadır, oxşar elektrik qığılcım boşalması isə ani olur. Voltaik qövs həm DC dövrələrində, həm də AC dövrələrində baş verə bilər. Sonuncu halda, o bilərcərəyanın hər yarım dövrəsini vurur. Elektrik qövsü parıltı boşalmasından onunla fərqlənir ki, cərəyan sıxlığı kifayət qədər yüksəkdir və qövs daxilində gərginliyin azalması azdır. Katodda cari sıxlıq hər kvadrat santimetr üçün bir meqaamperə çata bilər.
Dağıdıcı Potensial
Elektrik qövsü cərəyan və gərginlik arasında qeyri-xətti əlaqəyə malikdir. Qövs yaradıldıqdan sonra (ya parıldayan boşalmadan irəliləyərək və ya bir anlıq elektrodlara toxunaraq və sonra onları ayırmaqla), cərəyanın artması qövs terminalları arasında daha aşağı gərginliyə səbəb olur. Bu mənfi müqavimət effekti sabit bir qövs saxlamaq üçün dövrəyə müsbət impedansın bəzi formasının (məsələn, elektrik balastı) yerləşdirilməsini tələb edir. Bu xüsusiyyət maşındakı nəzarətsiz elektrik qövslərinin belə dağıdıcı olmasına səbəb olur, çünki qövs meydana gəldikdən sonra o, cihaz məhv edilənə qədər DC gərginlik mənbəyindən getdikcə daha çox cərəyan çəkəcək.
Praktik tətbiq
Sənaye miqyasında elektrik qövsləri qaynaq, plazma kəsmə, elektrik boşalmasının emalında, kinoproyektorlarda və işıqlandırmada qövs lampası kimi istifadə olunur. Elektrik qövs sobaları polad və digər maddələrin istehsalı üçün istifadə olunur. Kalsium karbid bu şəkildə əldə edilir, çünki endotermik reaksiyaya nail olmaq üçün (2500 ° C temperaturda) çox miqdardaenerji.
Karbon qövs işıqları ilk elektrik işıqları idi. Onlar 19-cu əsrdə küçə lampaları üçün və İkinci Dünya Müharibəsinə qədər projektorlar kimi xüsusi cihazlar üçün istifadə edilmişdir. Bu gün aşağı təzyiqli elektrik qövsləri bir çox sahədə istifadə olunur. Məsələn, işıqlandırma üçün flüoresan, civə, natrium və metal halid lampaları, kino proyektorları üçün isə ksenon qövs lampaları istifadə olunur.
Kiçik miqyaslı qövs parıltısı kimi güclü elektrik qövsünün əmələ gəlməsi partlayıcı detonatorların əsasını təşkil edir. Alimlər volta qövsünün nə olduğunu və ondan necə istifadə oluna biləcəyini öyrəndikdə, effektiv partlayıcılar dünya silahlarının çeşidini artırdı.
Qalan əsas tətbiq ötürmə şəbəkələri üçün yüksək gərginlikli keçid qurğularıdır. Müasir cihazlar yüksək təzyiqli kükürd heksafloriddən də istifadə edir.
Nəticə
Volta qövsünün yanma tezliyinə baxmayaraq, çox faydalı fiziki hadisə hesab olunur, hələ də sənayedə, istehsalatda və bəzək əşyalarında geniş istifadə olunur. Onun öz estetikası var və tez-tez elmi-fantastik filmlərdə çəkilir. Volta qövsünün məğlubiyyəti ölümcül deyil.
