帶電拉子的運動及其遷移率

在電弧導電空間中，異種電荷的互相吸引，以及它們的熱運動(包括擴散運動)會引起帶異種電荷的粒子產生碰撞。復合是否產生，在很大程度上決定于參與復合的粒子的動能或相對運動速度。碰撞粒子的動能增加，復合的可能性要減小。

這是因為速度大，彼此 相遇的機率小，而且能量不易轉移給其它粒子。即使復合，又會分開。所以，速度大的電子與正離子的復合遠遠小于正離子與負離子(當導電空間存在有負電元素時)的復合。可見，在電離氣體中存在著容易形成負離子的負電元素時，消電離過程將迅速進行。

在能形成負離子的氣體中，電子與正離子的復合一般是分為兩個步驟完成的，*步是電子先與一中性原子結合成為負離子，第二步才是負離子與正離子復合成為兩個中性原子。

此外，氣體保護焊時，弧柱外緣被一股冷的保護氣流所包圍，其作用好似一個“冷的氣壁”。由于熱運動，電弧中心高溫區的電子會向較冷的電弧外緣擴散，在電弧外緣與溫度較低的中性粒子經過多次碰撞，降低能量，從而易被中性粒子俘獲而形成負離子。此后負 離子吸引電弧中心區的正離子向電弧外緣移動，并在電弧外緣復合成為中性粒子。

一般在電場強度增大或溫度升高時，空間復合過程就難進行。這是由于電子的能量 (或速度)越大，與原子結合成負離子的機率就越小。

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