Презентація Електричний струм у газах

Електричний струм у газахПереяслав-Хмельницька ЗОШ І-ІІІ ступенів №3 Електричний струм у газах План1 Іонізація газів 2. Самостійний розряд. 3. Типи самостійних газових розрядів. 3.1. Іскровий розряд. 3.2. Дуговий розряд. 3.3. Тліючий розряд. 3.4. Коронний розряд. Процес утворення позитивних і негативних йонів та вільних електронів з молекул(атомів) називають йонізацієюЕлектричний струм у газах являє собою напрямлений рух вільних електронів, позитивних і негативних йонів Електронна лавинаУявіть собі вільний електрон, що під дією електричного поля рухається в напрямку від катода до анода. Під час руху швидкість електрона поступово зростає (аналогічно тому, як зростає швидкість каменя, що падає, під дією гравітаційного поля Землі). Разом з цим на своєму шляху електрон стикається з частинками газу (атомами, молекулами, йонами) і втрачає свою швидкість. Якщо ж на проміжку між зіткненнями електрон встигне набути великої швидкості, а отже, достатньої кінетичної енергії, то, зіткнувшись з нейтральними атомом чи молекулою, він може вибити з них електрон, іншими словами, може їх йонізувати. Таким чином, у результаті йонізації атома чи молекули утворюються позитивний йон і ще один електрон. Послідовність таких зіткнень спричиняє створення електронної лавини Самостійний розряд у газі - розряд, що зберігається після припинення дії зовнішнього іонізуючого фактора. Ударна іонізація – процес під час якого загальна кількість іонів визначаэться дією самого поля Самостійний газовий розряд
style.rotationppt_wppt_y

style.rotation
Іскровий розряд. Дуговий розряд. Тліючий розряд. Коронний розрядТипи самостійних газових розрядів
Іскровий розряд
Бенджамін Франклін (1709-1790) – американський учений, один із перших дослідників атмосферної електрики, запропонував блискавковідвід
Іскровий розряд має вигляд яскравих зигзагоподібних розгалужених ниток — каналів іонізованого газу, які пронизують розрядний проміжок і зникають, замінюючись новими. Супроводжується виділенням великої кількості теплоти і яскравим свіченням газу. Явища, які характеризують даний розряд, викликаються електронними та іонними лавинами, що виникають в іскрових каналах, де тиски збільшуються до сотень атмосфер, а температура підвищується до 10000°С.Іскровий розряд



Іскровий розряд широко застосовується як у техніці так і на виробництві Крім того, він використовується в спектральномуаналізі для реєстрації заряджених частинок. Для пояснення іскрового розряду користуються стримерною теорією Дуговий розряд відкрив у 1802 році російський вчений Петров Василь Володимирович . Тому його часто називають також дугою Петрова.Дуговий розряд виникає між електродами, що контактують між собою, якщо їх почати повільно віддаляти один від одного, коли вони підключені до потужного джерела струму. Нагрітий світний газ ніби «провисає» між електродами, тому явище й одержало назву дугового розряду. На практиці дуговий розряд можна одержати, минаючи стадію іскри. Ним користуються при зварюванні й різанні металів. Дуговий розряд
ppt_y
ppt_y
ppt_y
ppt_y
ppt_y
ppt_y Дуговий розрядДля дугового розряду характерні велика густина струму і напруга між електродами порядку кількох десятків вольт. Він є результатом інтенсивного викидання термоелектронів розжареним катодом. Електрони прискорюються електричним полем і спричинюють ударну іонізацію молекул газу, тому електричний опір газового проміжку між електродами невеликий. При збільшенні сили струму дугового розряду провідність газового проміжку настільки сильно збільшується, що напруга між електродами дуги спадає (спадна вольт-амперна характеристика). Температура катода (при атмосферному тиску) досягає 3000 °C. бомбардування електронами анода створює в ньому заглиблення — кратер дуги з температурою близько 4000 °C (при тиску 760 мм рт. ст.). Температура газу в каналі електричної дуги 5 000-6 000°С. якщо дуговий розряд проходить при порівняно низькій температурі катода (наприклад, ртутна дугова лампа), то основну роль грає холодна емісія електронів із катода.
style.rotation
Дуговий розряд 600В між волосинками багатожильного проводу. Тліючий розрядТлі́ючий розря́д — тип газового розряду із неоднорідним розподілом електричного поля між катодом і анодом.Це самостійний розряд, в якому катод випромінює електрони внаслідок бомбардування позитивними йонами й високоенергетичними світловими квантами.При тліючому розряді проміжок між катодом і анодом розділяється на області, що характеризуються різною яскравістю, і в яких відбуваються різні процеси. Основний спад напруги при тліючому розряді відбувається поблизу катода. Його називають катодним падінням потенціалу.

style.rotation Тліючий розряд спостерігається тільки при низьких тисках На практиці тліючий розряд можна одержати, якщо до електродів, впаяних у скляну трубку, прикласти напругу Позитивний стовп не впливає на підтримку розряду Тліючий розряд використовується у виготовленні світних трубок для реклам, ламп денного світла і при напилюванні металів. Тліючий розряд

Коронний розрядКоро́нний розря́д — тип газового розряду, що виникає в сильних неоднорідних електричних полях навколо електродів із великою кривизною в газах із доволі високою густиною.Коронний розряд проявляється візуально у вигляді світіння навколо гострих кутів електрода. Напруженість електричного поля, необхідна для виникнення коронного розряду, повинна перевищувати 30000 В/см. Сильне неоднорідне поле повинно виникнути навколо лише одного електрода, інший може бути віддаленим, його роль можуть виконувати будь-які заземлені предмети.

Якщо коронний розряд виникає навколо негативного електрода, то корона називається «негативною», якщо навколо позитивного електрода — позитивною. Механізми виникнення позитивної й негативної корони різні.Коронний розряд

Іскровий розряд(приклади)

Дуговий розряд(приклади)
style.rotation Тліючий розряд(приклади)
Коронний розряд(приклад)
style.rotation Плазма - стан іонізованого газуПлазмова лампа
Блискавка є прикладом природньої плазми. Зазвичай, блискавка досягає проходження заряду у 30 000 ампер і потенціалу до 100 мільйонів вольт. Блискавки випромінюють світло та радіохвилі.
style.rotation
Лінійна блискавкаНайкраще вивчена лінійна блискавка, яка є іскровим розрядом. Під впливом електричного поля вільні електрони, які завжди є в атмосфері, набувають великої швидкості і при зіткненні з молекулами іонізують їх. Внаслідок цього у повітрі збільшується кількість електронів, які знову розганяються електричним полем і в свою чергу спричиняють іонізацію молекул.У вузькому каналі повітря лавиноподібно збільшується кількість електронів, що рухаються від хмари до землі. Цим іонізованим каналом, як у провіднику, із хмари починають витікати заряди. Виникає т. з. лідер блискавки, який пробігає 50—100 м і зупиняється. Потім він відразу ж відновлюється у тому ж каналі і пробігає ще таку ж відстань. Так триває доки лідер не досягне землі.

style.rotationfill.onrrrrr Плеската блискавкаПлеската блискавка являє собою тихий розряд у хмарах, коли в них немає достатніх зарядів для утворення лінійної блискавки. Цей вид блискавки не супроводжується гуркотом.
Куляста блискавкаКуляста блискавка — сферичний розряд, який існує в атмосфері довгий час. Це здебільшого куля діаметром 10—20 см(але іноді може з`являтися у вигляді груші або яйця), червонуватого світіння, яка повільно рухається у повітряній течії і супроводжується свистячим або шиплячим звуком. Куля може існувати від декількох секунд до декількох днів. Але сам процес зародження блискавки ніхто не бачив, тому ми не можемо сказати справжній вік блискавки. У момент зникнення куля часто вибухає, спричинюючи великі руйнування і залишаючи по собі хмарку, яка має гострий запах. Куля може проходити через вузькі отвори та уникати перепони, тому вона може злегкістю проникнути в дім. Якщо Ви зустріли кулясту блискавку, не треба від неї бігти, тому що Ви створюєте потік повітря, який рухається з тією ж швидкістю що і Ви. Якщо Ви зустріли блискавку у себе вдома, то найкращим рішенням буде від неї сховатися у іншій кімнаті, зачинивши двері.
ppt_y
r Чоткова блискавкаОдин з найменш вивчених типів блискавки. Являє собою різновид лінійної блискавки, проте частина імпульсів не проявляється та між проявленням кожного нового існує проміжок у часі та просторі. Виглядає як пунктирна лінійна блискавка. Серед проблем вивчення — дуже низька частота проявлення таких блискавок.Блискавки утворюють в атмосфері електромагнітні коливання, т. з. атмосферики, які перешкоджають радіозв'язку, особливо на довгих і середніх хвилях.
style.rotation

Домашнє завдання§ 21, 21