스위치의 전기 아크가 직선 경로보다 곡선 경로를 선호하는 이유는 무엇입니까?


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최근 에 500 킬로 볼트 라인의 비디오 가로드 상태에서 열리고 있음을 발견 했습니다 .

스위치 접점이 분리되면 전기 아크가 예상대로 시작됩니다. 접점이 서로 가까이있는 동안 아크는 접점 사이의 직선 경로를 따라 흐릅니다. 그런 다음 접점이 더 멀리 떨어지면 아크가 구부러지고 가파른 곡선으로 바뀌고 길이가 접점 사이의 거리보다 몇 배 더 커집니다. 그런 다음 마침내 아크가 사라집니다.

그건 말이되지 않습니다. 보시다시피, 아크는 가장 낮은 저항 경로를 가져야하며 가파른 곡선이 아닌 직선 경로입니다. 더구나, 아크가 구부러진 경로를 취하면 왜 저항이 적은 구부러진 경로를 취하는 대신 갑자기 사라지는가?

호는 왜 이런 식으로 동작합니까? 먼저 곡선 경로를 선호하고 갑자기 사라집니다?


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여기에는 많은 답변이 있지만 물리학이 더 나은 답변을 줄 수 있습니다.
Kellenjb

답변:


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이것은 주석이지만 링크가 너무 깁니다.

다른 사람들이 말한 것뿐만 아니라 " 자기 폭발 "을 찾아보고 놀랍 도록 놀라십시오. DC에만 해당되는 것은 아니지만 확실합니다. 자석을 사용하여 아크를 편향시켜 길이가 길거나 끊어짐

매우 작고 일반적인 스위칭 장치를 갖추고 있습니다. 많은 이들

여기에 이미지 설명을 입력하십시오


테슬라조차도 :-)

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

관심사 만- 여기에서

잠재력이 높고 빈도가 높은 대체 전류를 사용한 실험.

니콜라 테슬라

런던 전기 기술자 협회가 설립하기 전에 제공 한 강의.
작가의 초상화와 전기 스케치.
뉴욕 : 1892


와. 대류에 의존하지 않습니까? 자석에 전원을 공급하는 회로에 고장이 발생하면 어떻게됩니까?
sharptooth

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@sharptooth-위와 같이-이것은 그대로 대류입니다. DC 사용은 더 많지만 AC도 더 많습니다. 작은 스위치에는 종종 영구 자석이 있습니다. 초 고전압 시스템에서 아크는 항상 정지합니다. 결국 :-).
Russell McMahon

1
그러나 비디오에는 그러한 시스템이 없습니다.
clabacchio

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두 가지 결합 된 현상이 있습니다.

  1. 전류는 항상 가장 저항이 적은 경로를 선택합니다. 즉, 물리적 회로로 쉽게 확인할 수있는 것처럼 가장 짧지는 않습니다.

  2. 이러한 고전압 및 전류는 주변 공기에 이온화 효과를 가지며 (전자가 원자에서 제거됨)이 전류가 흐르는 영역에서 더 전도성을 갖지만 동시에 더 뜨겁습니다. 이 뜨거운 공기는 주변의 차가운 공기보다 가벼워 위쪽으로 올라 가기 시작하지만 전류가 계속 흐르는이 "전도성"경로를 남겨 둡니다.

이 과정은 더 많은 전도성 공기의 경로가 충분한 전류가 흐르기에는 너무 저항성이되고 이온화 된 공기가 올라가서 "정상"이고 덜 전도성 인 공기로 대체되어 아크를 생성 할만큼 전도성이없는 경우에 종료됩니다. 아마도 아크는 과전압 또는 단순히 비디오 중 하나에서와 같이 두 접점 사이의 저항을 낮추는 물체로 인해 발생했습니다. 또는 예제의 비디오와 같이 열려있는 스위치입니다. 아크가 사라지면이 트리거링 이벤트가 중지 되었기 때문입니다.


그러면 아크가 갑자기 사라지는 이유는 무엇입니까?
sharptooth

나는 업스트림 스테이션이 전원을 차단했기 때문에 중단되었다고 생각합니다. 저항이 높아져서 사라 졌다면 더 낮은 지점 (제이콥의 사다리처럼)에서 다시 시작했을 것입니다.
W5VO

@ W5VO이지만 Nick이 게시 한 비디오를 보면 새 이벤트로 인해 다시 시작될 때까지 사다리가 멈 춥니 다.
clabacchio

1
장거리 방전이 소멸 될 때, 개방 접점 사이의 갭이 500kV가 더 이상 갭의 일반 공기를 뚫을 수없는 지점까지 넓어 졌다는 것을 나에게 보았다.
JustJeff

1
@ clabacchio-내 요점을 고수해야합니다. 방전 경로는 더 길어질 수 있고, 갭 위로 루프가 반복 될 수 있지만, 경로는 고온의 이온화 된 공기로 구성된다; 거리가 더 길더라도 갭의 직접 경로에서 차가운 공기보다 저항이 낮습니다. 네온 사인 변압기와 같이 고전압으로 연주 한 경우 아크를 칠하는 데 필요한 간격보다 불꽃을 항상 더 오래 끌 수 있으며 불꽃이 끊어지면 도체를 가져와야합니다. 다시 시작하기 위해 가까이에.
JustJeff

4

처음에는 공기가 이온화되고 아크가 형성됩니다. 공기가 있고 뜨거워지면 상승합니다.

이온화 된 "터널"공기가 상승하고 아크가 꺼지는 지점에서 "파손"됩니다.


1
실제로 스위치는 아크를 끊기 위해 대류에 의존합니까?
sharptooth

@sharptooth이 경우 :) 그리고 이론적으로, 호가 희미
해질

2
@sharptooth-일반적으로 아닙니다. 게시 된 비디오는 시스템 오류입니다. 일반적으로 스위치는 매우 빠르게 열리고 아크를 안정적이고 안전하게 (칭 ( "출력")하기에 충분한 거리로 열리도록 설계되었습니다. 실제로 스위치가 열릴 때 아크를보다 빨리 멈추기 위해 접점 사이에 에어 제트를 의도적으로 생성하는 고출력 스위치가 있습니다.
코너 울프

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아크는 공기를 이온화합니다. 공기는 유한 저항을 가지므로 전류가 흐르면서 가열됩니다. 가열되면 더 부력이 생겨납니다. 전류는 단순히 최소 저항 경로를 따릅니다.

Jacob 's Ladder는이 원리에 따라 작동하는 시각 효과 장치입니다. 프랑켄슈타인 영화의 일부 랩 장면이 특징입니다. YouTube에는 Jacob 's Ladder의 비디오가 몇 개 있습니다 ( 여기 있습니다 ).

편집 : OP의 실험 시작 부분을주의 깊게 살펴보십시오. 호는 직선으로 타는 것으로 시작합니다. 타 버린 도체가 있었고 초기 아크 (이온화 된 공기의 터널)를 확립했습니다.


그러면 아크가 갑자기 사라지는 이유는 무엇입니까?
sharptooth

@sharptooth OP의 YouTube 비디오에 대한 설명은 아크가 원자로에서 공급되었다고 말합니다. 전력 전송 시스템에서이 용어의 의미를 잘 모르겠지만 원자로는 에너지를 자기장으로 저장한다고 생각합니다. 실험이 끝나면 반응기에 저장된 에너지가 소진되었을 수 있습니다. 승무원도 아크를 공급 한 전원 공급 장치를 차단했을 수 있습니다.
Nick Alexeev
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