Електричний струм у газах презентация

Електричний струм у газах
За звичайних умов повітря не проводить електричного струму
У разі внесення в повітряний проміжок запаленої спиртівки повітря стає провідником
Чому через повітря почав проходити електричний струм?

Електричний струм у газах
+
−
−
−
Йонізація газів – це процес утворення в газі позитивних і негативних йонів та вільних електронів із нейтральних молекул і атомів
Що ж відбудеться, якщо йонізований газ помістити в електричне поле?

Електричний струм у газах
Електричний струм у газах (газовий розряд) – це напрямлений рух вільних електронів, позитивних і негативних йонів
Чому після припинення дії йонізатора газовий розряд припиняється?

3. Вільні йони біля електродів перетворюються на нейтральні частинки
Електричний струм у газах
+
−
1. Рекомбінація газів – це процес за якого електрон і позитивний йон можуть об’єднатися, перетворившись на нейтральну молекулу (атом)
2. Вільні електрони поглинаються анодом

Несамостійний газовий розряд
Види йонізаторів:
нагрівання;
ультрафіолетове випромінювання;
рентгенівське випромінювання;
радіоактивне випромінювання;
електричне поле і т. д.
Несамостійний газовий розряд – це газовий розряд, який відбувається тільки за дії зовнішнього йонізатора

Вольт-амперна характеристика газового розряду
−
−
−
−
−
−
−
+
+
+
+
+
+
+
−
Насичення
Лавина
Закон Ома
Іонізація електронним ударом – процес відриву від атома газу одного або декількох електронів, викликаний зіткненням з цими атомами вільних електронів

Електроліти
Де самостійний газовий розряд зустрічається у нашому житті?
Самостійний газовий розряд – це газовий розряд, який відбувається без дії зовнішнього йонізатора

Види самостійних газових розрядів
Види самостійних газових розрядів
Іскровий
Тліючий
Дуговий
Коронний

Іскровий розряд
Вигляд розряду
Яскраві
зиґзаґоподібні смужки, що розгалужуються
Умова існування
Виникає за атмосферного тиску та великої напруги між електродами

Іскровий розряд
Прояв чи застосування
Блискавка
Електрофорна машина

Іскровий розряд
Прояв чи застосування
Іскра у свічці
Обробка особливо міцних металів

Тліючий розряд
Вигляд розряду
Світіння розрідженого газу
Умова існування
Спостерігається за низьких тисків і напруги між електродами в кілька сотень вольтів

Тліючий розряд
Прояв чи застосування
Лампи денного світла
Рекламні трубки

Дуговий розряд
Вигляд розряду
Яскраве дугоподібне полум’я
Умова існування
Виникає за високої температури між електродами, розведеними на невелику відстань

Дуговий розряд
Прояв чи застосування
Зварювання металів

Умова існування
Утворюється в сильному електричному полі біля гострих виступів предметів
Коронний розряд
Вигляд розряду
Слабке фіолетове світіння у вигляді корони

«Вогні святого Ельма»
Блискавко-відвід
Коронний розряд
Прояв чи застосування
Поблизу проводів ліній високої напруги

Плазма
Плазма – це частково або повністю йонізований газ, у якому концентрації позитивних і негативних зарядів практично однакові

Плазма –
йонізований газ, однин з чотирьох основних агрегатних станів речовини

Плазма –
йонізований газ, однин з чотирьох основних агрегатних станів речовини

Види самостійних газових розрядів
Види плазми
Частково йонізована
Холодна
(Т < 105 К)
Гаряча
(Т > 106 К)
Повністю йонізована

Сонце –
масивна плазмова куля, що випромінює світло
Приклад гарячої плазми

Густина плазми в космічному просторі становить близько однієї частинки на см3

Вакуум
Вакуум (від латин, vacuum – порожнеча) – це стан газу за тиску, який менший від атмосферного

Вакуум
Для того щоб у вакуумі міг існувати електричний струм, в ньому необхідно попередньо створити деяку концентрацію вільних носіїв заряду
Увімкнемо джерело струму
Носіями струму в вакуумі є електрони

Електронна емісія
Електронна емісія – це процес випромінювання електронів із поверхні металів
−
−
−
−
Термоелектронна емісія – випромінювання електронів нагрітими тілами
−
Фотоелектронна емісія відбувається під дією випромінювання, яке падає на поверхню тіла

Вторинна електронна і йонно-електронна емісії – випромінювання електронів із поверхні тіла внаслідок його бомбардування електронами або йонами відповідно
Автоелектронна емісія зумовлена наявністю біля поверхні тіла сильного електричного поля, яке «вириває» електрони з металу
Електронна емісія
Електронна емісія – це процес випромінювання електронів із поверхні металів
−
−
−
−
−
−

Термоелектронна емісія
Найчастіше використовують термоелектронну емісію

Електричний струм у вакуумі
Електричний струм у вакуумі – це напрямлений рух вільних електронів, отриманих у результаті електронної емісії
Катод
Анод
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−

Вакуумний (ламповий) діод
Вакуумний (ламповий) діод – це пристрій, що складається зі скляного балона, з якого відкачано повітря, і розташованих у балоні двох електродів (анода і підігрівного катода)
Катод
Нитка розжарення
Анод

Електронний пучок – потік електронів, які швидко рухаються
1) Спричиняють нагрівання тіл у разі потрапляння на їх поверхню
Лабораторна плавильна піч
2) Викликають появу рентгенівського випромінювання в разі швидкого гальмування
Електронні пучки
Рентгенівська трубка
3) Викликають світіння деяких речовин і матеріалів (люмінофорів)
4) Відхиляються електричним і магнітним полями

Електронно-променева трубка
Електронно-променева трубка – це вакуумний пристрій з керованим електронним пучком і спеціальним екраном, який світиться в місцях потрапляння електронів

Електронна гармата
Електронний пучок
Катод
Екран
Керівні пластини
Аноди (циліндри з отворами)

Електронно-променева трубка

Електронно-променева трубка