17. Свойства термисторов, их вольт-амперные характеристики.
Термистор — полупроводниковый резистор, сопротивление которого существенно убывает с ростом температуры.
Терморезистор изготовляют в виде стержней, трубок, дисков, шайб, бусинок и тонких пластинок .
Их размеры могут варьироваться в пределах от 1—10 мкм до 1—2 см. Основными параметрами терморезистора являются:
номинальное сопротивление, температурный коэффициент сопротивления, интервал рабочих температур, максимально допустимая мощность рассеяния.
Изготовляются также терморезисторы специальной конструкции — с косвенным подогревом. В таких терморезисторах имеется подогревная обмотка, изолированная от полупроводникового резистивного элемента (если при этом мощность, выделяющаяся в резистивном элементе, мала, то тепловой режим терморезистора определяется температурой подогревателя, то есть током в нѐм). Таким образом, появляется возможность изменять состояние терморезистора, не меняя ток через него. Такой терморезистор используется в качестве переменного резистора, управляемого электрически на расстоянии.
18. Позисторы.
Позистор - это полупроводниковые резисторы, отличающиеся друг от друга температурным коэффициентом. Термистор терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, позистор - терморезистор с положительным коэффициентом сопротивления. Позистор имеет форму керамических дисков, в некоторых случаях установленных последовательно в одном корпусе, а так же в одиночном исполнении с защитным эмалевом покрытием. По областям применения позисторы делятся на группы. Позисторы, работающие в условиях воздействия электрической нагрузки и используемые в качестве предохранителей в схемах защиты от перегрузок по току и напряжению. Например, простая схема защиты первичной обмотки трансформатора. Еще одно применение позисторов в качестве переключателей в схемах пусковых устройств. Позисторы широко применяются в качестве автостабилизирующих нагревательных элементов в схемах размагничивания и задержки. Здесь позисторы размагничивают теневую маску кинескопа посредством уменьшения переменного тока, проходящего через размагничивающуюся катушку в течение короткого времени. Благодаря высокой температурной чувствительности и положительному температурному коэффициенту, позисторы могут одновременно выполнять функции нагревательного элемента и термодатчика. Некоторые виды позисторов нашли применение в светотехнике в схемах пусковых устройств люминесцентных ламп. Пример одной из них. Начиная с некоторой температуры, сопротивление позистора резко возрастает, а вместе с ним растет напряжение на лампе, и при достижении напряжения зажигания лампа светится полным накалом.
19. Электрическая дуга.
Электрическая дуга – это мощный, длительно существующий между находящимися под напряжением электродами, электрический разряд в сильно ионизированной смеси газов и паров. Характеризуется высокой температурой газов и большим током в зоне разряда.
Электроды подключаются к источникам переменного (сварочный трансформатор) или постоянного тока (сварочный генератор или выпрямитель) при прямой и обратной полярности.
При сварке постоянным током электрод подсоединенный к положительному полюсу называется анодом, а к отрицательному – катодом. Промежуток между электродами называется областью дугового промежутка или дуговым промежутком (рисунок 3.4). Дуговой промежуток обычно разделяют на 3 характерные области:
анодная область, примыкающая к аноду;
катодная область;
столб дуги.
Любое зажигание дуги начинается с короткого замыкания, т.е. с замыкания электрода с изделием. При этом Uд = 0, а ток Imax = Iкор.замык. В месте замыкания появляется катодное пятно, которое является непременным (необходимым) условием существования дугового разряда. Образующийся жидкий металл при отводе электрода растягивается, перегревается и температура достигает, до температуры кипения – возбуждается (зажигается) дуга.
Зажигание дуги можно производить и без соприкосновения электродов за счет ионизации, т.е. пробоя диэлектрического воздушного (газового) промежутка за счет повышения напряжения осцилляторами (аргонодуговая сварка).
Дуговой промежуток является диэлектрической средой, которое необходимо ионизировать.
Для существования дугового разряда достаточно Uд = 16÷60 В. Прохождение электрического тока через воздушный (дуговой) промежуток возможно только при наличии в нем электронов (элементарных отрицательных частиц) и ионов: положительные (+) ионы – все молекулы и атомы элементов (легче образуют металлы Ме); отрицательные (–) ионы – легче образуют F, Cr, N2, O2 и другие элементы обладающие сродством к электронам е
Катодная
область дуги является источником
электронов, ионизирующих газы в дуговом
промежутке. Электроны выделившиеся из
катода ускоряются электрическим полем
и удаляются от катода. Одновременно под
воздействием этого поля к катоду
направляются +ионы:
Uд = Uк + Uс + Uа;
Анодная область имеет значительно больший объем Ua < Uк.
Столб дуги – основная доля дугового промежутка представляет смесь электронов, + и – ионов и нейтральных атомов (молекул). Столб дуги нейтрален:
∑зар.отр. = ∑зарядов положит.частиц.
Энергия для поддержания стационарной дуги поступает от источника питания ИП.
Разная температура, размеров анодных и катодных зон и разное количество тепла выделяющейся – обуславливает существование при сварке на постоянном токе прямой и обратной полярности:
Qa > Qк; Ua < Uк.
при требовании большого количества тепла для прогрева кромок больших толщин металла применяется прямая полярность (например, при наплавке);
при тонкостенных и не допускающих перегрева свариваемых металлов обратная полярность (+ на электроде).