ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ГАЗАХ. В обычных условиях газы состоят из нейтральных атомов и молекул и являются диэлектриками. - презентация

1 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ГАЗАХ

2 В обычных условиях газы состоят из нейтральных атомов и молекул и являются диэлектриками.

3 Распад атомов на положительные ионы и электроны называется ионизацией, обратный процесс – рекомбинацией. излучение e- e- e- e тепло ионизация -

4 + + - e- e рекомбинация

5 В газах электронно-ионная проводимость. Протекание тока через газ называется газовым разряддддом. Электрическим током в газах называется направленное движение положительных ионов к катоду, отрицательных ионов и электронов к аноду.

6 САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ И НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ РАЗРЯДЫ Газовый заряд, протекаюрий под действием ионизатора, называется несамостоятельным, а без ионизатора самостоятельным.

7 ТИПЫ САМОСТОЯТЕЛЬНЫХ РАЗРЯДОВ 1. Тлеюрий разрядддд 2. Искровой разрядддд (молния) 3. Коронный разрядддд 4. Дуговой разрядддд

8 Электрический разрядддд Самостоятельный заряд протекаюрий без ионизатора Несамостоятельный разовый заряд протекаюрий под действием ионизатора

9 Разряд Условия возникновения Применение Тлеюрий Низкое давление (доли мм. рт. ст.), высокая напряженность, Е Ионные и электронные рентгеновские трубки, газоразряддддные трубки, газовые лазеры Дуговой Термоэлектронная эмиссия тока с поверхности катода, большая сила тока (10-100А при малой Е) Прожекторы, сварка и резка металла, электропечи для плавки металла. Коронный Атмосферное давление + сильно неоднородное эл. поле. Электроочистительные фильтры газовых смесей. Искровой Высокое напряжение при атмосферном давлении имеет вид светящегося канала Молния. Разряд конденсатора искры при электризации трущихся поверхностей. ВИДЫ САМОСТОЯТЕЛЬНЫХ РАЗРЯДОВ

10 ТЛЕЮЩИЙ РАЗРЯД Тле́юрий разряддд́д один из видов стационарного самостоятельного электрического разрядддда в газах. Формируется, как правило, при низком давлении газа и малом токе. При увеличении проходящего тока превращается в дуговой разрядддд. Типичным примером тлеющего разрядддда, знакомым большинству людей, является свечение неоновой лампы и ламп дневного света Одно из важнейших применений тлеющего разрядддда в промышленности и военной сфере – газовые лазеры

11 ДУГОВОЙ РАЗРЯД Электрическая дуга (Вольтова дуга, Дуговой разрядддд) физическое явление, один из видов электрического разрядддда в газе. Впервые была описана в 1802 году русским учёным В. В. Петровым. Электрическая дуга является частным случаем четвёртой формы состояния вещества плазмы и состоит из ионизированного, электрически квазинейтрального газа. Присутствие свободных электрических зарядов обеспечивает проводимость электрической дуги. Электрическая дуга используется при электросварке металлов, для выплавки стали (дуговая сталеплавильная печь) и в освещении (в дуговых лампах).

12 КОРОННЫЙ РАЗРЯД Коро́нный разряддд́д это характерная форма самостоятельного газового разрядддда, возникающего в резко неоднородных полях. Главной особенностью этого разрядддда является то, что ионизационные процессы электронами происходят не по всей длине промежутка, а только в небольшой его части вблизи электрода с малым радиусом кривизны (так называемого коронирующего электрода). На линиях электропередачи возникновение коронного разрядддда нежелательно, так как вызывает значительные потери передаваемой энергии. В естественных условиях коронный разрядддд может возникать на верхушках деревьев, мачтах. Коронный разрядддд применяется для очистки газов от пыли и сопутствующих загрязнений (электростатический фильтр), для диагностики состояния конструкций (позволяет обнаруживать трещины в изделиях)..

13 ИСКРОВОЙ РАЗРЯД Искрово́й разряддд́д (искра электрическая) нестационарная форма электрического разрядддда, происходящая в газах. Такой разрядддд возникает обычно при давлениях порядка атмосферного и сопровождается характерным звуковым эффектом «треском» искры. Температура в главном канале искрового разрядддда может достигать К. В природе искровые разрядддды часто возникают в виде молний. Искровой разрядддд обычно происходит, если мощность источника энергии недостаточна для поддержания стационарного дугового разрядддда или тлеющего разрядддда. Искровой разрядддд представляет собой пучок ярких, быстро исчезающих или сменяющих друг друга нитевидных, часто сильно разветвленных полосок искровых каналов. Эти каналы заполнены плазмой, в состав которой в мощном искровом разрядддде входят не только ионы исходного газа, но и ионы вещества электродов, интенсивно испаряющегося под действием разрядддда.

14 ПЛАЗМА – ЧЕТВЕРТОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА

15 СТЕПЕНЬ ИОНИЗАЦИИ ПЛАЗМЫ Слабо Частично Полностью ионизованная ионизованная ионизованная ( α составляет ( α порядка ( α близка к 100%) доли процента) нескольких процентов) Плазма частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы.

16 СТЕПЕНЬ ИОНИЗАЦИИ ПЛАЗМЫ Слабо ионизованной плазмой в природных условиях являются верхние слои атмосферы. Полностью ионизованная плазма, которая образуется при высокой температуре - солнце.

17 ПЛАЗМА ВО ВСЕЛЕННОЙ И ВОКРУГ ЗЕМЛИ В состоянии плазмы находится подавляющая (около 99%) часть вещества Вселенной – звезды, галактические туманности и межзвездная среда.

18 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.

19 ПЛАЗМА В НАШЕЙ ЖИЗНИ Плазменный телевизор Плазменная лампа