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X光机高压电缆接头打火是什么原因?

       固定式X光机
       X光机高压电缆接头插入插座的时候有时候会打火产生火花,我必须先解释一下交流电压和电容器,然后才能了解它们是如何相互作用的。
       AC代表交流电。虽然这是一个准确的标题,但我喜欢将标准家用电源视为交流*电压*。即使没有电流流动,电压也会发生变化。当我们说插座的电压为 120 伏时,我们的意思是它是 120 伏 RMS(均方根)。这是恒定非波动电压的等效电压。插座电压是相对于大地(接地)测量的,但是插座中的电压实际上在 60 Hz 时从地面以上 220 伏到地面以下 220 伏正弦波动。这有点难以概念化,但在一半的时间里,“零伏”接地参考实际上比插座的电压更高,但这是另一个教训。
       电容器,顾名思义,就是以电场的形式储存能量。当您将电容器连接到电压时,我相信您知道,电容器会在电流流过时“充电”。随着电容器充电,当它接近完全充电时,流动的电流会减少。然而,在您连接电容器的第一刻,它的行为就像一个非常低电阻的电流路径。如果您熟悉欧姆定律,您就会知道非常低的电阻允许非常高的电流流动。当设备正常运行时,电容器被充电,因此它不允许电流流动。
       那么为什么有时会产生火花呢?想象以下慢动作发生:当您将插头插入插座时,插头的金属触点和插座之间的距离越来越近。在某个时刻,当两个触点接触时,会有一个非常非常小的(原子级小的)点可以让电流流动。此时,设备中的电容器就像短路一样(因此它允许大电流流动)。如果此时的电压恰好处于循环的高点(请记住,电压从高到零循环到相反方向的高,然后再回到零),就会有巨大的电流流动,因为有阻力很小。当电流开始流过金属触点中这个极小的点时,它会由于金属中的少量电阻而变热(将超导体等放在一边,所有东西都有一些电阻。即使是插座中的电线)。当您将电流通过具有电阻的物体时,它会以热量的形式耗散能量。更大的电流或更大的电阻会消耗更多的热量。如此多的电流可以流过这个小点,温度可以上升到数千度。该点会变得非常热,以至于周围的空气变成等离子体,而插头尖端的金属变成蒸气。伴随着这些高温,会发出光(如闪电),并且经常发出声音(发生这种情况时,您经常会听到爆裂声)。
       所有这一切都在不到百万分之一秒内发生。但前提是您插入的设备包含已放电的电容器,并且您恰好在正确的时刻将其插入。
       如果你想知道为什么它不继续,那是因为电容器充电只需要一瞬间,电流就会下降到正常水平。在正常电流下,电线消耗的能量非常少,可以忽略不计,一旦完全插入,插头的接触表面积要高得多,因此它几乎不会像热量一样消耗能量。
X光机高压电缆


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