Вольт-амперная характеристика дуги (ВАХ) | Сварка и сварщик

Статическая вольт-амперная характеристика дуги показывает зависимость между установившимися значениями тока и напряжения дуги при постоянной ее длине.

Первая область I характеризуется резким падением напряжения Uд на дуге с увеличением тока сварки Iсв. Такая характеристика называется падающей и вызвана тем, что при увеличении тока сварки происходит увеличение площади, а следовательно, и электропроводности столба дуги.

Во второй области II характеристики увеличения тока сварки не вызывают изменения напряжения дуги. Характеристика дуги на этом участке называется жесткой. Такое положение характеристики на этом участке происходит за счет увеличения сечения столба дуги, анодного и катодного пятен пропорционально величине сварочного тока. При этом плотность тока и падение напряжения на протяжении всего участка не зависят от изменения тока и остаются почти постоянными.

В третьей области III с увеличением сварочного тока возрастает напряжение на дуге Uд. Такая характеристика называется возрастающей. При работе на этой характеристике плотность тока на электроде увеличивается без увеличения катодного пятна, при этом возрастает сопротивление столба дуги и напряжение на дуге увеличивается.

Род тока при сварке — постоянный или переменный, полярность на постоянном токе может быть прямой (минус от источника на электроде), или обратной (минус от источника присоединяется к детали).

Ток обратной полярности применяют при сварке тонкого металла легкоплавких сплавов, легированных, специальных и высокоуглеродистых сталей, чувствительных к перегреву, при полуавтоматической сварке арматуры и металлоконструкций легированной проволокой сплошного сечения, при сварке электродами с фтористо-кальциевым покрытием.

При сварке на переменном токе полярность электродов и условия существования дуги периодически изменяются в соответствии с частотой тока.

В каждом полупериоде ток и напряжение меняют полярности при переходе синусоиды через нулевое значение. Дуга при этом угасает, температура активных пятен и дугового промежутка снижается. Повторное зажигание дуги в новом полупериоде происходит при повышенном напряжении — пике зажигания, которое выше напряжения на дуге.

Для повышения устойчивости дуги переменного тока добавляют в покрытия электродов и сварочные флюсы такие материалы, как мел, мрамор, полевой шпат и др., содержащие калий, натрий, кальций и другие элементы.

Газы, вводимые в зону горения дуги для защиты расплавленного металла, оказывают влияние на зажигание дуги переменного тока. При сварке с инертными газами (гелий, аргон) зажигание дуги затруднено, но возбужденная дуга горит устойчиво.

При сварке вольфрамовым электродом в среде аргона происходит испарение частиц металла с поверхности сварочной ванны и ближайших холодных зон, вместе с которыми удаляются и окисные пленки, что улучшает условия сварки и качество шва.

Углекислый газ при сварке на переменном токе действует отрицательно, поэтому сварка в углекислом газе применяется преимущественно на постоянном токе обратной полярности.

Источники питания сварочной дуги имеют также свои вольт-амперные характеристики, которые могут быть падающими, жесткими и возрастающими.

Для стабильного горения дуги необходимо, чтобы было равенство между напряжениями и токами дуги (Uд, Iд) и источника питания (Uп, Iп).

Источники питания с падающей и жесткой характеристиками применяют при ручной дуговой сварке, с возрастающей характеристикой — при полуавтоматической сварке, с жесткой и возрастающей — при автоматической сварке под флюсом и для наплавки.

Устойчивое горение сварочной дуги возможно только в том случае, когда источник питания сварочной дуги поддерживает постоянным необходимое напряжение при протекании тока по сварочной цепи.

Работу сварочной цепи и дуги нужно рассматривать при наложении статической вольт-амперной характеристики (ВАХ) сварочной дуги на статическую вольт-амперную характеристику источника питания (называемую также внешней характеристикой источника питания) .

Ручная электросварка обычно сопровождается значительными колебаниями длины дуги. При этом дуга должна гореть устойчиво, а ток дуги не должен сильно изменяться. Также часто требуется увеличить длину дуги, поэтому дуга должна иметь достаточный запас эластичности при удлинении, т. е. не обрываться.

Статическая характеристика сварочной дуги при ручной сварке обычно является жесткой, и отклонение тока при изменении длины дуги зависит только от типа внешней характеристики источника питания. При прочих равных условиях эластичность дуги тем выше, а отклонение тока дуги тем меньше, чем больше наклон внешней характеристики источника питания. Поэтому для ручной электросварки применяются источники питания с падающими внешними характеристиками. Это дает возможность сварщику удлинять дугу, не опасаясь ее обрыва, или уменьшать длину дуги без чрезмерного увеличения тока. Также обеспечиваются высокая устойчивость горения дуги и ее эластичность, стабильный режим сварки, надежное первоначальное и повторное зажигание дуги благодаря повышенному напряжению холостого хода, ограниченный ток короткого замыкания.

Ограничение этого тока имеет большое значение, так как при ручной дуговой сварке происходит переход капли расплавленного металла электрода на изделие, и при этом возможно короткое замыкание.

При больших значениях тока короткого замыкания происходят прожоги металла, прилипание электрода, осыпание покрытия электрода и разбрызгивание расплавленного металла. Обычно значение тока короткого замыкания больше тока дуги в 1,2-1,5 раз.

Основными данными технических характеристик источников питания сварочной дуги являются напряжение холостого хода, номинальный сварочный ток, пределы регулирования сварочного тока.

Напряжение холостого хода источника сварочного тока — напряжение на его зажимах при отсутствии дуги, номинальный сварочный ток — допустимый по условиям нагрева источника питания ток при номинальном напряжении на дуге.

В процессе сварки непрерывно меняются значения тока и напряжения на дуге в зависимости от способа первоначального возбуждения дуги и при горении дуги — характера переноса электродного металла в сварочную ванну.

При сварке капли расплавленного металла замыкают дуговой промежуток, периодически изменяя силу тока и длину дуги, происходит переход от холостого хода к короткому замыканию, затем к горению дуги с образованием капли расплавленного металла, которая вновь замыкает дуговой промежуток. При этом ток возрастает до величины тока короткого замыкания, что приводит к сжатию и перегоранию мостика между каплей и электродом. Напряжение возрастает, дуга вновь возбуждается, и процесс периодически повторяется.

Изменения тока и напряжения на дуге происходят в доли секунды, поэтому источник питания сварочной дуги должен обладать высокими динамическими свойствами, т. е. быстро реагировать на все изменения в дуге.

Вольт-амперная характеристика вакуумного диода | Физика. Закон, формула, лекция, шпаргалка, шпора, доклад, ГДЗ, решебник, конспект, кратко

Загрузка…

Тема:

Электрический ток в вакууме

Раздел:

Электровакуумные приборы

Главной характеристикой диода является зависимость силы его анодного тока I_а от напряжения между анодом и катодом (анод­ного напряжения) U_а при номинальном на­кале катода. Эту зависимость изображают в виде графика, который и называют вольт-амперной (анодной) характеристикой.

Для снятия характеристики диода состав­ляют электрическую цепь по схеме, изоб­раженной на рис. 7.9. Здесь можно выделить цепь накала катода, в которую входит ис­точник накала и выключатель S. В анодную цепь входит промежуток в лампе анод-катод, миллиамперметр для измерения силы анодного тока, вольтметр для измерения анодного напряжения U_а, реостат R, вклю­ченный как делитель напряжения, и источ­ник анодного напряжения.

Изменяя с помощью резистора R на­пряжение между анодом и катодом, а также изменяя полярность включения анодного ис­точника, измеряют силу тока в анодной цепи и строят график, который показан на рис. 7.10, для чистого металлического (не­активированного) катода.

Дело в том, что ток насыщения можно получить лишь у диодов, катоды которых металлические. Такие катоды из чистого воль­фрама используются, например, в элект­ронных микроскопах. Материал с сайта http://worldofschool.ru

В подавляющем большинстве электрон­ных ламп для уменьшения работы выхода электронов из катода последние покрывают различными веществами. Так, например, если нанести на вольфрам одну из окисей ще­лочноземельных металлов (бария и др.), то работа выхода уменьшается почти в 3 раза.

Загрузка…

При исследовании диодов с активиро­ванными катодами можно наблюдать явление автоэлектронной эмис­сии.

Автоэлектронная эмис­сия — явление, когда за счет энергии электрического поля между анодом и катодом можно до­биться вырывания свободных электронов с холодного (не раскаленного) катода.

Автоэлектронная эмис­сия применяется в электронных лампах с холодным катодом (на графике показано пунктиром).

На этой странице материал по темам:

• Вольт амперная характеристика вакуума

• Вольтамперная характеристика вакуумного диода

• Вольт-амперная характеристика вакуумного диода физика

• Лабораторная работа изучение вольт амперных характеристик вакуумного диода

• График вах вакуумного диода

Вопросы по этому материалу:

Материал с сайта http://WorldOfSchool.ru

Разница между током и напряжением

Ток и напряжение — два разных электрических устаревших устройства, но связанных друг с другом. Важно знать основы напряжения и тока для электротехники, электронной техники и всего, что связано с электричеством.

Это наиболее часто задаваемый вопрос новичками даже на собеседованиях по основным профессиям. Мы обсудим следующие две основные величины с подробным сравнением.

• Ток: — это скорость потока заряда (электронов) между двумя точками, вызванная напряжением.
• Напряжение: — сила разности потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которая вызывает протекание тока в цепи.

Похожие сообщения:

• Разница между напряжением и ЭДС?
• Разница между EMF и MMF

Содержание

Что актуально?

Ток — это скорость потока заряда (электронов), проходящего через точку в цепи, вызванная напряжением. Обозначается символом «Я». Единицей силы тока в системе СИ является ампер, который обозначается буквой «А». Если один кулоновый заряд проходит через проводящую точку за одну секунду, величина тока известна как один ампер. 1 Ампер (1 А) тока — это носитель заряда 6,24×10 ¹⁸ электронов.

В основном существует два типа токов: переменный и постоянный (переменный ток и постоянный ток).

Переменный ток: Переменный ток (AC) постоянно меняет свое направление и величину во времени.

Постоянный ток: Постоянный ток (постоянный ток) имеет постоянную величину, которая не меняет своей полярности или направления во времени.

Электронный ток течет от отрицательного к положительному из-за большого количества отрицательных носителей заряда (электроника), в то время как в обычном токе ток течет от положительного к отрицательному (электротехника). Это предполагается только для направления тока при решении и анализе электрической цепи, хотя величина тока одинакова в обоих случаях.

• Связанная запись: Разница между автоматическими выключателями MCB, MCCB, ELCB и RCD

Формулы электрического тока:

Основная электрическая формула для тока приведена ниже.

I = Q/t … (в амперах)

Где:

• I = ток в амперах
• Q = заряд в кулонах
• t = время в секундах

Ток в цепях постоянного тока

• I=V/R    … (Закон Ома)
• I = P/V
• I = √P/R

Ток в однофазных цепях переменного тока

• I = P / (V x Cosθ)
• I=(V/Z)

Ток в трехфазных цепях переменного тока

• I = P / √3 x V x Cosθ

Где:

• I = ток в амперах (А)
• В = напряжение в вольтах (В)
• P = мощность в ваттах (Вт)
• R = сопротивление в Ом (Ом)
• Z = Полное сопротивление = Сопротивление цепей переменного тока
• Cosθ = коэффициент мощности

Связанная запись: Разница между микропроцессором и микроконтроллером

Что такое напряжение?

Количество энергии, необходимое для перемещения единичного заряда из одной точки в другую, называется напряжением. Другими словами, напряжение — это сила разности потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которая вызывает протекание тока в цепи, т. е. напряжение является основной причиной, а ток — следствием .

Напряжение является результатом действия электродвижущей силы (ЭДС) и обозначается символом В. Единицей измерения напряжения в системе СИ является «вольт», который также обозначается символом «В». Вольт — это разность потенциалов, которая перемещает один джоуль энергии на кулоновый заряд между двумя точками.

Один вольт — это разница электрического положения, равная одному амперу тока, который рассеивает один ватт мощности между двумя проводящими точками.

Существует два основных типа напряжения: переменное напряжение и постоянное напряжение

Переменное напряжение: Переменное напряжение постоянно меняет свое направление и величину во времени. Переменное напряжение может генерироваться генераторами переменного тока.

Постоянное напряжение: Постоянное напряжение имеет постоянную величину и не меняет своей полярности во времени. Постоянное напряжение может генерироваться гальваническими элементами и батареями.

Формулы напряжения:

Основная формула для напряжения приведена ниже.

В = J/C = W/A … (в вольтах)

Где:

• В = напряжение в вольтах
• Дж = энергия в джоулях
• C = заряд в Колумбусе
• Вт = работа в джоулях
• А = ток в амперах

Напряжение в цепях постоянного тока

• В = I x R
• В = П/Я
• В = √ (P x R)

Ток в однофазных цепях переменного тока

• В = P/(I x Cosθ)
• В = I/Z

Ток в трехфазных цепях переменного тока

• В _L  = √3 В _PH  или В _L  = √3 E _{PH 902 08}      (Звездное соединение)
• V _L  = V _PH      (соединение треугольником)

Где:

• I = ток в амперах (А)
• В = напряжение в вольтах (В)
• В _L = Напряжение сети
• В _РН = Фазное напряжение
• P = мощность в ваттах (Вт)
• R = сопротивление в Ом (Ом)
• Z = Полное сопротивление = Сопротивление цепей переменного тока
• Cosθ = коэффициент мощности

Похожие сообщения: 

• Что такое электричество? Типы, источники и производство электроэнергии
• Разница между соединениями «звезда» и «треугольник» — сравнение Y/Δ

Сравнение тока и напряжения

Вольтметр

Характеристики	Текущий	Напряжение
Определение	Ток — это скорость потока заряда между двумя точками, вызванная напряжением. Или скорость потока электронов называется током.	Напряжение — это разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле, которая вызывает протекание тока в цепи.
Символ	Ток представлен буквой «I»	Напряжение обозначается буквой «В»
Блок	Ампер — также известен как Ампер, Сила тока или просто «А».	Вольт — также известен как напряжение или просто «V».
Плата за единицу	1 Кулон в секунду = 1 Ампер	1 Джоуль / Кулон = 1 Вольт
Формула	I = Q/t Ток = заряд/время	В = Вт/Ом Напряжение = Выполненная работа / Зарядка
Причина и следствие	Ток — это эффект, вызванный напряжением.	Напряжение является причиной тока (является следствием).
Измерительный прибор	Амперметр (амперметр) используется для измерения величины тока при последовательном соединении.	используется для измерения величины напряжения при параллельном подключении.
Типы	Переменный ток (AC) и постоянный ток (DC)	Переменное напряжение и постоянное напряжение. (напряжение переменного и постоянного тока)
Произведено на месте	Электрическое поле (электростатическое)	Магнитное поле
Произведено	Напряжение и ЭДС	Генератор, генератор и аккумуляторы
Значение при последовательном соединении	Ток одинаков в каждой точке последовательного соединения, т.е. I T = I 1 = I 2 = I 3 … = I n	Напряжение отличается и суммируется в последовательной цепи, т.е. В Т = В 1 + В 2 + В 3 … + В n
Значение при параллельном соединении	Ток отличается и суммируется в параллельной цепи, т. е. I T = I 1 + I 2 + I 3 … + I n	Напряжение одинаково в каждой точке параллельного соединения, т.е. В Т = В 1 = В 2 = В 3 … = В н
Падение и потеря	Благодаря пассивным элементам	Из-за импеданса (сопротивление переменному току)
Изменение полярности	AC = переменный ток меняет свою полярность, в отличие от DC = постоянный ток.	Переменное напряжение меняет свою полярность и величину, в то время как оно остается постоянным на постоянном токе.
Существование	Ток не существует без напряжения, поскольку напряжение является основной причиной протекания тока, за исключением теоретического сверхпроводника.	Напряжение может существовать без тока, поскольку оно является причиной протекания заряда.

Похожие сообщения:

• Разница между активной и реактивной мощностью
• Разница между аналоговым и цифровым мультиметром
• Разница между конденсатором и суперконденсатором
• Основное различие между контактором и пускателем
• Разница между батареей и конденсатором
• Основное различие между предохранителем и автоматическим выключателем
• Интервью по базовой электронике Вопросы и ответы
• Основные вопросы и ответы на интервью по электротехнике

URL скопирован

Показать полную статью

Связанные статьи

Кнопка «Вернуться к началу»

Что такое закон Ома? | Fluke

Закон Ома — это формула, используемая для расчета соотношения между напряжением, током и сопротивлением в электрической цепи.

Для студентов, изучающих электронику, закон Ома (E = IR) так же важен, как уравнение относительности Эйнштейна (E = mc²) для физиков.

E = I x R

При расшифровке это означает напряжение = ток x сопротивление , или вольт = ампер x ом , или В = A x Ω .

Названный в честь немецкого физика Георга Ома (1789-1854), закон Ома касается ключевых величин, действующих в цепях:

90 265 I = интенсивность

90 451

Если два из этих значений известны, технические специалисты могут переконфигурировать закон Ома для расчета третьего. Просто измените пирамиду следующим образом:

Если вы знаете напряжение (E) и силу тока (I) и хотите знать сопротивление (R), уменьшите X R в пирамиде и рассчитайте оставшееся уравнение (см. первое или последнее уравнение). слева, пирамида вверху).

Примечание: Сопротивление нельзя измерить в работающей цепи, поэтому закон Ома особенно полезен, когда его необходимо рассчитать. Вместо того, чтобы отключать цепь для измерения сопротивления, технический специалист может определить R, используя приведенный выше вариант закона Ома.

Теперь, если вы знаете напряжение (E) и сопротивление (R) и хотите узнать ток (I), вычеркните X из I и вычислите оставшиеся два символа (см. среднюю пирамиду выше).

А если вы знаете ток (I) и сопротивление (R) и хотите знать напряжение (E), умножьте нижние половины пирамиды (см. третью, или крайнюю правую, пирамиду вверху).

Попробуйте выполнить несколько расчетов на основе простой последовательной цепи, включающей только один источник напряжения (батарея) и сопротивление (свет). В каждом примере известны два значения. Используйте закон Ома, чтобы вычислить третий.

Пример 1: Напряжение (E) и сопротивление (R) известны.

Какой ток в цепи?

I = E/R = 12 В/6 Ом = 2 А

Пример 2: Напряжение (E) и ток (I) известны.

Какое сопротивление создает лампа?

R = E/I = 24 В/6 А = 4 Ом

Пример 3: Ток (I) и сопротивление (R) известны. Какое напряжение?

Какое напряжение в цепи?

E = I x R = (5A)(8Ω) = 40 В

Когда Ом опубликовал свою формулу в 1827 году, его ключевой вывод заключался в том, что количество электрического тока, протекающего через проводник, равно прямо пропорционально приложенному к нему напряжению. Другими словами, требуется один вольт давления, чтобы протолкнуть один ампер тока через сопротивление в один ом.

Что проверять с помощью закона Ома

Закон Ома можно использовать для проверки статических значений компонентов схемы, уровней тока, источников напряжения и падения напряжения. Если, например, контрольно-измерительный прибор обнаруживает измеренный ток выше нормального, это может означать, что сопротивление уменьшилось или напряжение увеличилось, что привело к возникновению ситуации с высоким напряжением. Это может указывать на проблему с питанием или цепью.

В цепях постоянного тока (постоянного тока) измерение тока ниже нормального может означать, что напряжение уменьшилось или сопротивление цепи увеличилось. Возможными причинами повышенного сопротивления являются плохие или ослабленные соединения, коррозия и/или поврежденные компоненты.

Нагрузки в цепи потребляют электрический ток. Нагрузками могут быть любые компоненты: небольшие электрические устройства, компьютеры, бытовая техника или большой двигатель. К большинству этих компонентов (нагрузок) прикреплена заводская табличка или информационная наклейка. Эти паспортные таблички содержат сертификаты безопасности и несколько идентификационных номеров.

Технические специалисты обращаются к шильдикам компонентов, чтобы узнать стандартные значения напряжения и силы тока. Если во время тестирования техники обнаруживают, что обычные значения не регистрируются на их цифровых мультиметрах или токоизмерительных клещах, они могут использовать закон Ома, чтобы определить, какая часть цепи дает сбой, и исходя из этого определить, в чем может заключаться проблема.

Основы науки о цепях

Цепи, как и вся материя, состоят из атомов. Атомы состоят из субатомных частиц:

• Протоны (с положительным электрическим зарядом)
• Нейтроны (бесзарядные)
• Электроны (отрицательно заряженные)

Атомы остаются связанными силами притяжения между ядром атома и электронами в его внешней оболочке. Под влиянием напряжения атомы в цепи начинают реформироваться, и их компоненты проявляют потенциал притяжения, известный как разность потенциалов. Взаимно притягивающиеся свободные электроны движутся навстречу протонам, создавая поток электронов (ток). Любой материал в цепи, который ограничивает этот поток, считается сопротивлением.