Wymienić charakterystyczne obszary łuku elektrycznego oraz wyjaśnić graficznie warunki wyłączania prądu stałego (2 pkt.).

W łuku elektrycznym wyróżnić można 5 charakterystycznych obszarów:

• strefę katodowego spadku napięcia U_k (napięcie 8÷10V, grubość 10^-5÷10^-4cm)

• strefę anodowego spadku napięcia U_A (napięcie 2÷6V, grubość 10^-5÷10^-4cm)

• dwie tzw. strefy przejściowe

• kolumnę łukową charakteryzującą się:

- równaniem koncentracyjnym jonów dodatnich i elektronów

- stałym natężeniem pola elektrycznego

- wysoką temperaturą (rzędu (6÷10)^.10³K).

Napięcie łuku (U_c) zależy od: długości łuku natężenia prądu, materiału styków oraz wartości chłodzenia kolumny łukowej.

Charakterystyki statyczne napięcia łuku U_l pradu stałego do 100A opisuje wzór Ayrtona postaci

gdzie:

i_l – prąd łuku,

l_l – długość łuku,

a, b, c, d – stałe zależne od wielu czynników, np. materiału elektrod (a), intensywności chłodzenia (b)