La temperaturi nu prea ridicate și de gaz cu presiune atmosferică - bun izolator.
Gazul devine un conductor. atunci când unele dintre moleculele sale este ionizat. Când ionizarea gazului prin acțiunea unui ionizator are loc evacuarea electronilor din cochilii de electroni de atomi sau molecule. Unii electroni pot adera la atomi neutri pentru a forma ioni negativi.
Prin urmare, au format ionii pozitivi și negativi și electroni liberi în timpul ionizarea gazului. Astfel, gazul devine un conductor.
Trecerea curentului electric prin gaz este numit de descărcare de gaz.
Ionizarea de gaz poate avea loc prin diferite ionizatori, de exemplu:
· Fluxuri de energie înaltă de particule încărcate.
Pentru knock out un electron din învelișul de electroni al unui atom sau moleculă este necesară pentru a petrece o anumită energie, care se numește energia de ionizare.
Valoarea energiei de ionizare se află în intervalul 1-30 eV. Odata cu fenomenul de ionizare este întotdeauna procesul invers. așa-numitul proces de recombinare. adică, reuniunea de ioni pozitivi și negativi și electroni. în care sunt formate atomi neutri. proces de recombinare are loc în absența ionizatorului.
12.4. caracteristic Wohl tensiune de descărcare de gaz
Pe site-ul OA crește amperaj direct proporțional cu tensiunea - legea lui Ohm.
Pe site-ul AV de creștere curent este încetinirea, legea lui Ohm este încălcat.
Pe site-ul de curent Soarelui se oprește în creștere - fenomenul de „curent de saturație“. Acest lucru se datorează faptului că toate electronii prin ionizator extern ajunge la electrozii respectivi.
Pornind de la creșterea punctul C în curent se reia, datorită faptului că la ridicat tensiuni electronii produse de ionizator extern sunt accelerați de un câmp electric, astfel încât o coliziune cu un atom neutru le ioniza, deoarece masa electronilor este mult mai mică decât masa de ioni, și electronii posedă energie cinetică mare.
În cazul în care secțiunea OS pentru a termina ionizator, descărcarea de gaz este oprită. Saturație Valoarea actuală este caracteristică a ionizatorului. ioni și electroni încărcați pozitive și negative sunt accelerate din cauza electroni.
Electronii accelerate se deplasează la electrozii ioniza din nou atomi și molecule. Acest proces este numit un impact ionizare.
Cu toate acestea, ionizarea de impact nu este suficientă pentru a crea avalanșă (porțiunea DE a caracteristicii curent-tensiune). Pentru avalanșă trebuie să aibă următoarele procese:
· Accelerată de câmpul electric de ioni pozitivi care ajung la catod, bat electroni secundari din acestea;
· Ionii pozitivi se ciocnesc cu atomi neutri, le traduce într-o stare excitată.
Revenind la starea solului, atomii excitați radia fotoni, fotonii cauza ionizării atomilor neutri si molecule.
crește proces de avalanșă. Tensiunea la care există o creștere avalanșă în curent, numit tensiunea de străpungere.
descărcare în gaz, care încetează la terminarea ionizatorului se numește non-auto-descărcare de gestiune.
descărcare de gaz independente se numește o descărcare care persistă după încetarea ionizatorului.
Astfel, tensiunea defalcare - tensiunea la care razryadperehoditv de gaze independente non-self.
Există mai multe forme de Scurgerile de gaz independente care apar la presiunea normală și ridicată.
12.5. Scurgerile de gaz
are loc sub gaz de presiune normală într-un câmp electric extrem de neuniforma. de exemplu, despre vârful, despre linia de alimentare.
Atunci când o ionizare de descărcare corona a gazului și a emisiei sale are loc numai în apropierea electrozilor de descărcare.
În cazul catodului, așa-numitul corona corona negativ. Electronii cauza Ionizarea cu impact a moleculelor de gaz improscate de la catod prin ionii pozitivi accelerate.
În cazul în care corona anod, apoi un corona pozitiv, și crearea de electroni prin fotoionizare are loc în apropierea anodului.
descărcare znacheniekoronnogo Negativ. scurgere de curent în linii de înaltă tensiune, ceea ce duce la pierderi de putere.
Este utilizat pentru curățarea gazelor în instalațiile de gaz electrice.
Atunci când de înaltă tensiune de descărcare corona la vârful ia forma marginea de ieșire a liniilor luminescente care se deplasează în timp. Aceste linii au un număr de răsuciri și curbe și să formeze un fel de perie, prin care această descărcare se numește descărcarea carpian. Dacă tensiunea între electrozi pentru a crește, atunci când o tensiune de descărcare foarte mare corona în scânteia trece.
Spark de descărcare este o descărcare în gaz tranzitorie independentă, având forma de filamente luminoase în zigzag canale care apar și dispar, să fie înlocuite cu altele noi. Canalele de descărcare scânteie începe să crească - negativ sau electrodul pozitiv. și, uneori, din orice punct între electrozi.
Acest lucru se datorează faptului că ionizarea de impact nu se produce în întregul volum de gaze, cât și pentru canale individuale. a avut loc în acele locuri în care concentrația ionilor au cea mai mare șansă.
Spark de descărcare este însoțită de eliberarea unei cantități mari de căldură, de gaz Bang luminiscență luminos.
EXEMPLU descărcare scânteie - fulger. Toate evacuările cauzate de avalanșe de electroni și ioni care au loc în canale prin scânteie și conduc la o creștere a presiunii și a temperaturii.
Aplicație de descărcare prin scânteie:
1. Deversarea scânteie stă la baza de lucru a metalelor electrică este și aliaje;
2. pentru aprinderea amestecului combustibil în carburator motorului;
3. pentru a proteja rețelele electrice împotriva supratensiunilor;
4. Măsurarea potențialelor diferențe mari cu ajutorul mingii descărcător.
Sferica descărcătorului există două electrod constituind două sfere de metal lustruit. Bilele muta în afară, și sunt alimentate cu tensiunea măsurată. bile și apoi trage împreună, atâta timp cât scânteie alunecare între ele. Cunoscând diametrul bile, distanța dintre acestea, presiunea, temperatura și umiditatea poate determina potențialele bile diferență folosind tabele speciale. În acest fel este posibil să se măsoare tensiunea de ordinul a sute de kilovolți.
Aceasta apare la densitate mare de curent și Comp. o mică tensiune.
Cauza principală a arcului - termoelektronovraskalennym catod intens de emisie.
Acești electroni sunt accelerate de câmp și comportamentul ionizarea electrice a moleculelor de gaz de impact, astfel încât rezistența dintre electrozi este relativ mică.
Dacă prin scăderea rezistenței circuitului extern pentru a crește curentul, conductivitatea diferenței de gaz este crescut în mod semnificativ, și în consecință scade tensiunea dintre electrozi.
Astfel, descărcare în arc este căderea caracteristica volt-ampere. La presiunea atmosferică, temperatura de catod atinge 3000 0 C; electronii emiși sunt intens catod încălzit și anod este bombardat crea în acesta o depresiune așa numitul crater. Temperatura crater 4000 0 C și la presiune ridicată - 7000 0 C. Temperatura în canalul dintre electrozi este de asemenea extrem de mare. Acest lucru conduce la ionizare termică intensă.
Utilizare: metale de sudura electrice.
de evacuare a gazului separat, care are loc într-un gaz rarefiată, adică sub presiune redusă într-un câmp electric și o intensitate mult mai mică.
tub de sticlă cu doi electrozi conectați la o pompă de vid, iar electrozii sunt conectate la o sursă de tensiune. La presiunea atmosferică, curentul în circuit sau nici un curent este foarte mic. Dar atunci când se utilizează pompa pentru a pompa de gaz din evacuarea tubului are loc în acesta, însoțit de strălucire de gaz.
Acest lucru se datorează faptului. că într-un gaz rarefiat rar electronii se ciocnesc cu atomii, astfel încât aceștia să aibă timp să dobândească suficientă energie pentru a ioniza în ciuda faptului că intensitatea câmpului poate fi scăzut în intervalul dintre coliziuni.
Datorită tubului de electroni într-o descărcare de gaz are loc, rezultând în cordonul luminos formarea între electrozi. Ca reducerea în continuare a presiunii, canalul de evacuare se extinde și umple aproape întregul spațiu al tubului și a format o pată întunecată lângă catod.
Gazul cu descărcare luminiscentă utilizat în tuburi luminoase.
Plasma - cu gaz puternic ionizat. în care concentrațiile de sarcini pozitive și negative sunt practic identice.
cu plasmă la temperatură ridicată - plasma formată la temperaturi foarte ridicate. Pierderea de particule încărcate în procesul de recombinare este compensată prin ionizare termică. Într-un astfel de plasmă, egalitatea de energie cinetică medie a particulelor încărcate.
În starea de plasmă la temperatură ridicată sunt stele, atmosfere stelare, soarele. temperatura lor ajunge la zeci de milioane de grade.
plasma cu descărcare de gaz - plasmă format atunci când o descărcare de gaz.
Particulele incarcate (electroni, ioni) fiind într-un câmp electric de accelerare au diferite energie cinetică medie. Aceasta înseamnă că temperatura electronilor Te este una, iar ionul de temperatura gazului T - altul, și Te> Ti.
Neadaptare de aceste temperaturi indică faptul că plasma de descărcare este de neechilibru. de aceea este numit, de asemenea, un non-izotermă.
Pierderea particulelor încărcate în procesul de recombinare realimentat ionizare de impact de electroni accelerați de câmpul electric.
Terminarea câmpului electric conduce la dispariția descărcare în plasmă.
Gradul de ionizare în plasmă (# 945) - raportul dintre numărul de particule ionizate la totalul numărului lor pe unitatea de volum de plasmă.
Ionizat cu plasmă slab - # 945; o fracțiune de procent.
Moderat ionizat cu plasma - # 945; este câteva procente.
plasme ionizate Complet - # 945; aproape 100%.
§ grad ridicat de ionizare a gazului;
§ dispărând sarcină spațială rezultantă - concentrația particulelor încărcate pozitiv și negativ este aproximativ la fel;
§ interacțiune puternică cu câmpurile electrice și magnetice;
§ oscilații de înaltă frecvență ale electronilor - 10 8 Hz, care determină starea de vibrație a plasmei;
§ «colectiv“ - interacțiunea simultană număr foarte mare de particule (în condiții normale, particulele interacționează între ele în perechi) ,.
Aceste proprietăți determină plasma unicitatea calitativă. permițând să-l considere ca o a patra stare specială, a materiei.
Sfârșitul de curs 12