Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 12, Numéro 7, juillet 1977
Page(s) 999 - 1006
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01977001207099900
Rev. Phys. Appl. (Paris) 12, 999-1006 (1977)
DOI: 10.1051/rphysap:01977001207099900

Étude des grandeurs caractéristiques de la tache cathodique d'un arc électrique

P. Andanson, M. Bouculat, B. Cheminat, A. Lefort et J. Roche

Groupe de Physique des Matériaux Université de Clermont B. P. 45 63170 Aubière, France


Abstract
The cathode of an electric arc burning freely in air was studied during a half-wave of a sinusoidal, 50 Hz current. For mean intensities ranging from 500 to 2 000 A, five characteristic parameters for the cathode spot were determined : the mean radius a, the temperature T, the electric field E, the total current density J, and the fraction s of the current density due to electrons. The experimental measurement of the erosion of the cathode together with five simultaneous equations enabled the parameters above to be obtained for copper and silver electrodes. The first part of the results gives mean values. The second part shows the changes occuring in the cathode spot as a function of time for the half-wave of the current.


Résumé
On étudie la cathode d'un arc électrique brulant librement dans l'air pendant une demi-alternance d'un courant sinusoïdal de fréquence 50 Hz. Nous avons déterminé pour des intensités moyennes variant entre 500 et 2 000 A cinq grandeurs physiques caractéristiques de la tache cathodique : le rayon moyen a, la température T, le champ électrique E, la densité totale de courant J et la fonction s de la densité de courant due aux électrons. La mesure expérimentale de l'érosion de la cathode associée à un système de cinq équations a permis d'obtenir ces grandeurs pour des électrodes en cuivre et en argent. La première partie des résultats donne des valeurs moyennes, tandis que la deuxième partie montre l'évolution de la tache cathodique en fonction du temps pour la demi-alternance de courant.

PACS
5280M - Arcs and sparks.
2315 - Gas discharges.

Key words
arcs electric -- current density -- characteristic parameters -- cathode spot -- electric arc -- burning freely in air -- mean radius -- temperature T -- electric field -- total current density -- erosion -- sinusoidal 50 Hz current -- Ag electrodes -- half wave -- Cu electrodes