Условия регистрации при изменении межэлектродного промежутка и силы тока

 

Используя миллиметровую бумагу, отметили расстояния между тенями электродов, которое будет способствовать межэлектродным промежуткам в 1,5, 2, 2,5 и 3 мм. Расстояние, которое получили между электродами, проверили по металлическому шаблону.

Регистрацию проводили при разных промежутках и при силах тока в 5А и 10А.

Таблица 6. Экспериментальные значения относительных интенсивностей при разных электродных промежутках и силе тока 5А

l, мм	№ п/п	Mn, I1/I2	Zn, I1/I2
0,5	1	2,12	6,69
	2	2,08	5,67
	3	2,18	5,63
	4	2,51	6,3
	5	2,56	5,96
	I1/I2 сред	2,29	6,05
1	1	1,9	6,5
	2	1,61	6,09
	3	1,65	6,37
	4	1,8	6,26
	5	1,5	6,54
	I1/I2 сред	1,69	6,35
1,5	1	2,7	6,86
	2	1,78	6,72
	3	1,88	6,47
	4	1,95	5,61
	5	1,9	6,88
	I1/I2 сред	2,04	6,51
2	1	2,89	7,07
	2	3,75	7,35
	3	2,91	6,86
	4	2,83	7,17
	5	2,95	6,85
	I1/I2 сред	3,07	7,06
2,5	1	3,13	6,68
	2	3,99	6,87
	3	3,19	7,38
	4	3,7	7,53
	5	3,55	7,3
	I1/I2 сред	3,512	7,152

 

По формуле (1) рассчитали значения температуры плазмы, по формуле (2) – концентрации электронов в плазме.

Таблица 7. Рассчитанные значения температуры плазмы и логарифма концентрации электронов при разных межэлектродных промежутках и силе тока 5А

l, мм	Т, К	lg(ne)
0,5	6101	15,9562
1	6063	15,7805
1,5	6044	15,8401
2	5982	15,9426
2,5	5972	15,9898

По данным таблицы 7 построены следующие зависимости (рис. 8, рис.9):

 

Рисунок 8. Зависимость значения межэлектродного промежутка от концентрации электронов в плазме при силе тока 5А.

 

Рисунок 9. Зависимость значения межэлектродного промежутка от температуры плазмы при силе тока 5А.

 

Таблица 8. Экспериментальные значения относительных интенсивностей при разных электродных промежутках и силе тока 10А

l, мм	№ п/п	Mn, I1/I2	Zn, I1/I2
0,5	1	6,04	5,22
	2	6,34	4,74
	3	8,02	5,74
	4	5,61	4,67
	5	6,13	6,67
	I1/I2 сред	6,43	5,41
1	1	4,29	6,69
	2	4,61	5,42
	3	3,67	5,53
	4	3,51	5,24
	5	4,52	4,66
	I1/I2 сред	4,12	5,51
1,5	1	4,37	7,7
	2	4,19	3,83
	3	3,77	4,89
	4	4,11	4,91
	5	5,22	6,32
	I1/I2 сред	4,33	5,53
2	1	3,43	4,73
	2	3,1	6,65
	3	3,43	5,62
	4	3,1	4,83
	5	3,12	4,81
	I1/I2 сред	3,24	5,33
2,5	1	3,52	5,06
	2	3,6	5,44
	3	2,09	4,91
	4	2,33	5,14
	5	3,06	4,88
	I1/I2 сред	2,92	5,086

 

По формуле (1) рассчитали значения температуры плазмы, по формуле (2) – концентрации электронов в плазме.

 

Таблица 9. Рассчитанные значения температуры плазмы и логарифма концентрации электронов при разных межэлектродных промежутках и силе тока 10А

l, мм	Т, К	lg(ne)
0,5	6191	16,5067
1	6176	16,2968
1,5	6173	16,3150
2	6203	16,2222
2,5	6241	16,2200

По данным таблицы 9 построены следующие зависимости (рис. 10, рис.11):

Рисунок 10. Зависимость значения межэлектродного промежутка от концентрации электронов в плазме при силе тока 10А.

 

Рисунок 11. Зависимость значения межэлектродного промежутка от температуры плазмы при силе тока 10А.

 

Вывод:

Возрастание межэлектродного промежутка приводит к росту общей мощности разряда, наблюдаем увеличение температуры плазмы, при этом увеличиваются геометрические размеры дуги, одновременно уменьшается продолжительность пребывания частиц в зоне возбуждения, соответственно, на графике наблюдаем уменьшение концентрации электронов в плазме.