我們生活中常常見到電火花,特別是在拔插老舊插頭或插座的時候。普通人口語中的「電火花」,實際上有一個專業名詞,叫做「電弧」。
電弧的產生
往簡單了說:
電弧是因為兩個導體(其中一個帶有超過20V的電壓)距離很近卻又沒有直接接觸的時候(虛接狀態),電壓直接擊穿空氣產生電流。由於空氣電阻較大,所以在空氣中的電流具有高溫、發光的特點——幾乎所有大電阻導體內流過電流的時候,都會發出高溫和亮光,比如鎢絲(白熾燈)、電爐子等。
說得再詳細一點:兩個導體虛接時,電場強度受到接觸面曲率的影響劇增,在強電場的作用下,周圍空氣被電離,產生大量帶電離子。
這些離子會在電場的作用下移動,進而產生電流。但是這裡的電場並非封閉式,而是在空氣中進行的。當空氣中的中性粒子(灰塵、未被電離的空氣等)接觸到帶電離子時,就會釋放動能——引起發光、發熱。
電弧的危害
電弧的危害主要有兩個:
1.電弧本身溫度較高,對插頭、插座的阻燃性是一種考驗。如果電弧較大,還可能彈出傷人,或者引燃其它物品。
2.電弧對金屬有一定的腐蝕性,經常打火的插座,可能會影響內部彈簧夾的平整——受了傷的彈簧夾,除了影響導電性以外,還會導致下一次打火更強烈。
電弧的防治
為了防止電弧的產生,人們想了很多方法。我們生活中常見的,主要有三種:
1.增加彈簧夾的力度和插頭厚度,插頭進來直接加緊,縮短虛接時間,避免空氣被電離。
2.斷路器中配備滅弧柵,電弧產生後將它拉長,利用空氣及時將其冷卻熄滅(所有家用斷路器又叫「空氣開關」)。
3.提高安全用電知識普及率,大功率電器在拔插插頭時儘量斷電操作(直接切斷線路,或者關閉電器電源再拔插)。