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河北省科学技术馆

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    雅各布天梯放电展示了电弧产生和消失的过程。二根呈羊角形的管状电极,一极接高压电,另一个接地。当电压升高到5万伏时,管状电极底部产生电弧,电弧逐级激荡而起,象一簇簇圣火似地向上爬升,犹如古希腊神话故事中的雅各布天梯。
    这种放电现象是怎么形成的呢?原来,当电压升高到5万伏左右时,在两电极距离最近的底部空气被击穿发生电离,同时空气被加热,温度急剧上升产生电弧。热空气迅速向上移动,于是电弧也随着向上运动,随着电极间距离的增大,电弧也随之拉长,当电弧爬升到顶部时,由于电极距离过大,电压不足以击穿空气,电弧自动熄灭。只要保持两电极间的电压,这种放电过程就会周而复始地进行,形成弧光放电。
    放电电极之间的放电电弧一旦形成,加在两只放电电极间的电压在限流电阻、反馈控制电路、线路内阻(包括变压器线圈)、电抗器等一个或联合作用下,其数值会下降并稳定在某一范围内。该电压应能足以维持两只放电电极间的放电电弧的稳定且不足以在两只放电电极形成新的放电通道。
    利用弧光放电原理,人们制作了各种气体放电光源,比如探照灯、“人造小太阳”氙灯等。