Электрический ток в газах
В обычных условиях газы состоят из нейтральных атомов и молекул и являются диэлектриками.
Распад атомов на положительные ионы и электроны при подогреве называется ионизацией , обратный процесс – рекомбинацией .
- e
излучение
-
+
ионизация
+
тепло
3
- e
―
+
рекомбинация
+
4
В газах электронно-ионная проводимость.
Протекание тока через газ называется газовым разрядом.
4
Самостоятельный и несамостоятельный разряды
Газовый заряд, протекающий под действием ионизатора, называется несамостоятельным, а без ионизатора ― самостоятельным.
4
Типы самостоятельных разрядов
- *Тлеющий разряд
- *Искровой разряд
- *Коронный разряд
- *Дуговой разряд
4
Тлеющий разряд
- Тле́ющий разря́д — один из видов постоянного самостоятельного электрического разряда в газах. Формируется, как правило, при низком давлении газа и малом токе.
- В отличие от импульсных электрических разрядов в газах, основные характеристики тлеющего разряда остаются относительно стабильными во времени.
- Типичным примером тлеющего разряда, знакомым большинству людей, является свечение неоновой лампы и ламп “дневного света”
- Одно из важнейших применений тлеющего разряда в промышленности и военной сфере – газовые лазеры
Дуговой разряд
- Электрическая дуга ( Вольтова дуга , Дуговой разряд ) — физическое явление, один из видов электрического разряда в газе.
- Впервые была описана в 1802 году русским учёным В. В. Петровым. Электрическая дуга является частным случаем четвёртой формы состояния вещества — плазмы.
Дуговой разряд
- Электрическая дуга используется при электросварке металлов, для выплавки стали (дуговая сталеплавильная печь) и в освещении (в дуговых лампах).
Коронный разряд
- Коро́нный разря́д − Атмосферное давление + сильное неоднородное электрическое поле.
Главной особенностью этого разряда является то, что ионизационные процессы электронами происходят не по всей длине промежутка. Эта зона характеризуется значительно более высокими значениями напряженности поля по сравнению со средними значениями для всего промежутка,а точечно.
- В естественных условиях коронный разряд может возникать на верхушках деревьев, мачтах — огни святого Эльма.
- Коронный разряд применяется для очистки газов от пыли (электростатический фильтр), для диагностики состояния конструкций (позволяет обнаруживать трещины в изделиях)…
Искровой разряд
- Искрово́й разря́д — нестационарная форма электрического разряда, происходящая в газах. Такой разряд возникает при давлении атмосферном и сопровождается характерным — «треском» искры . В природе искровые разряды часто возникают в виде молний.
- Искровой разряд представляет собой пучок ярких, быстро исчезающих или сменяющих друг друга, сильно разветвленных полосок — искровых каналов. Эти каналы заполнены плазмой, интенсивно испаряющейся под действием разряда.
Плазма – четвертое состояние вещества
Определение
Плазма — частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы.
Степень ионизации плазмы
Слабо Частично Полностью
ионизованная ионизованная ионизованная
( α составляет ( α порядка ( α близка к100%)
доли процента) нескольких
процентов)
α-число ионизированных атомов к их общему числу.
Степень ионизации плазмы
Полностью ионизованная плазма, которая образуется при высокой температуре - солнце
Слабо ионизованной плазмой в природных условиях являются верхние слои атмосферы
Плазма во вселенной и вокруг Земли
В состоянии плазмы находится подавляющая (около 99%) часть вещества Вселенной – звезды, галактические туманности и межзвездная среда.
Плазма во вселенной и вокруг Земли
Около Земли плазма существует в космосе в виде солнечного ветра, заполняет магнитосферу Земли, образуя радиационные пояса Земли и ионосферу.
Плазма в нашей жизни
Плазменный телевизор
Плазменная лампа
Конец