13.2. РАБОТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ
Наиболее ответственным элементом выключателей, кнопок и многих других электрических аппаратов являются электрические контакты.
От работы контактов зависят срок службы электрического аппарата, его надежность.
В месте электрического контакта соприкасаются два проводника и возникает переходное сопротивление 
Переходное сопротивление зависит от размеров и материала контактов, от шероховатости поверхности. Соприкосновение контактов происходит не по всей поверхности, а по вершинам микронеровностей, которые всегда имеются на поверхности деталей. Если контакты сильно сжать, то микронеровности сминаются, площадь контакта увеличивается и переходное сопротивление уменьшается.
Многие материалы (например, медь) на воздухе покрываются слоем окиси, которая плохо проводит электрический ток. Контакты, покрытые слоем окиси, могут быть (Замкнуты, но переходное сопротивление контактной пары будет столь велико, что цепь тока практически окажется разомкнутой.
Есть и еще обстоятельство, связанное с переходным сопротивлением. Это нагрев контактов током.
Тепло, выделяемое в контактной паре, определяется такой формулой:
Видно, что чем больше переходное сопротивление, тем больше нагреваются контакты. В критическом случае нагрев может быть так велик, что произойдет сваривание контактов.
Ясно, что для правильной работы контактов необходимо, чтобы переходное сопротивление контактов было по возможности малым.
Для этого подбирают материал, форму контактов и сжимают контакты специальной пружиной.
Сложные физические и химические процессы происходят, когда контакты замкнуты.
Но наиболее тяжелый режим — это размыкание контактов. Когда контакты размыкаются, между ними возникает электрическая дуга (рис. 13.2). Дуга продолжает замыкать цепь тока, оборудование не отключается от сети. Это может привести к аварии. Кроме того, под действием электрической дуги контакты «обгорают», быстро изнашиваются и выходят из строя.
Рис. 13.2. При размыкании контактов между ними возникает электрическая дуга
Интенсивность дуги и время ее горения зависят от электромагнитной энергии, запасенной в цепи. Чем больше индуктивность цепи, тем больше дуга. Электрическая дуга между контактами существует до тех пор, пока вся электромагнитная энергия не перейдет в тепло.
Чтобы уменьшить дугу, в цепь включают дополнительный резистор. Тогда часть электромагнитной энергии переходит в тепло в этом резисторе и дуга гаснет быстрее. Кроме того, увеличивают расстояние между контактами, а в мощных аппаратах применяют специальные меры дугогашения.
Особенно опасна электрическая дуга в цепях постоянного тока. В цепях переменного тока дуга гаснет, когда ток проходит через нуль. Однако при определенных условиях дуга может вновь загореться в следующий полупериод.
Лучшими проводящими материалами являются серебро, медь, алюминий. Первые два материала применяют и для электрических контактов. Алюминиевые контакты не применяют, так как плотная пленка окиси алюминия плохо проводит ток.
Серебряные контакты применяют в маломощных устройствах. Кроме того, в небольших и ответственных контактных электрических аппаратах используют золото, платину и другие драгоценные материалы.
Но наиболее распространенным материалом контактов является медь. Часто медные контакты облагораживают, снабжают металлокерамическими накладками. Такие контакты лучше противостоят высоким температурам и меньше изнашиваются.
