Такому случаю соответствует состояние межэлектродного промежутка в переходный момент дуги при наличии в нем щелочных элементов. В общем же случае, когда поступление ионов и электронов определяется совокупностью различных механизмов, выражение для Д(У имеет более сложный вид, но понятие параметра компенсации В носит универсальный характер (202). Условие В 1 соответствует перекомпенсированному режиму (Д£/ 0), В = 1 — скомпенсированному (ЛсУ = 0), В • 1 — недокомпенсиро-ванному (АО С 0) режиму.

Вследствие превышения плотности тока положительных ионов над плотностью тока, необходимой для компенсации объемного заряда, создаваемого электронами (см. рис. 89), на границе плазмы с электродом создается скачок потенциала, зависимость которого от работы выхода электронов и температуры электрода показана на рис. 90. Здесь принято, что в атмосфере межэлектродного промежутка концентрация атомов калия составляет 1 %. Таким образом, при указанных допущениях относительно содержания атомов калия и отсутствия электроотрицательных атомов и молекул в межэлектродном промежутке одной лишь термоионной эмиссии из шлака (см. параграф 4 первой главы), не говоря уже о поверхностной ионизации калия, достаточно для того, чтобы объемный отрицательный заряд, создаваемый термоэлектронами у поверхности электрода в переходный момент,

3,54,0т'.лЗ

Рис. 90. Зависимость приэлектродного скачка потенциала в переходный момент дуги от работы выхода электронов и температуры электрода. Содержание калия в межэлектродном промежутке 1 %.

1д У/( \ы, Вт/см')

Рис. 91. Зависимость удельной мощности, вносимой в газ термоэлектронами, от работы выхода электронов и температуры электрода.

был скомпенсирован и не препятствовал отбору электронов в широком диапазоне значений их работы выхода и температуры электрода.

Оценим количество энергии, вносимой термоэлектронами в межэлектродное пространство в переходный момент.

Поток кинетической энергии частиц, имеющих распределение Максвелла, равен произведению удвоенной температуры на поток частиц. К этой величине необходимо прибавить энергию, набираемую электронами при прохождении приэлектродного скачка потенциала А и

И? = -к- (2ТЭ + Д£7е).(2.23)

Результаты подстановки численных значений с учетом данных рис. 90, показаны на рис. 91. Видно, что, хотя скачок потенциала в приэлектродном слое снижается с уменьшением работы выхода электронов, количество энергии, вносимой термоэлектронами, возрастает из-за увеличения плотности тока.

По мере увеличения количества положительных ионов, поступающих к электроду из межэлектродного промежутка, в результате развития там ионизационных процессов будет возрастать скачок потенциала Д/7, а соответственно и энергия, вносимая термоэлектронами в межэлектродный промежуток.

Рассмотренный выше скачок потенциала в приэлектродном слое образован положительными ионами, появляющимися вследствие поверхностной ионизации ка-