Презентація на тему:
"Електричний струм у газах та його використання"

Електричний струм у газах та його використання Виконала: учениця 11-Б класу Кирпель Марія

Гази є добрими ізоляторами. Вони складаються з нейтральних атомів або молекул. У них немає вільних електричних зарядів, упорядковане переміщення яких і спричиняє електричний струм. Однак за деяких умов можна одержати електричний струм і в газах.

Йонізація газу Процес утворення в газі позитивних і негативних йонів та вільних електронів з молекул (атомів) називають йонізацією. + - Схема йонізації молекули газу. Втративши в результаті зіткнення електрон, молекула стає позитивним йоном - - Під час теплового руху електрон, зіткнувшись із нейтральними молекулою чи атомом, може “прилипнути” до них – таким чином утвориться негативний йон.

В ролі йонізаторів можуть виступати:

Газовий розряд Самостійний розряд у газі, що зберігається після припинення дії зовнішнього йонізатора Несамостійний газовий розряд, який відбувається тільки за наявності зовнішнього йонізатора

Несамостійний розряд Чому припиняється газовий розряд: У процесі теплового руху позитивний йон може наблизитись до електрона і притягти його, у результаті чого утвориться нейтральна молекула газу. Цей процес називається рекомбінацією. Позитивний йон, досягши катода, “забирає” з нього електрон і перетворюється на нейтральну молекулу. Так само негативний йон, досягши анода віддає йому зайвий електрон. Схема рекомбінації (відновлення) молекули газу - +

Типи самостійних газових розрядів Іскровий розряд Коронний розряд Дуговий розряд Тліючий розряд Залежно від властивостей і стану газу, характеру і розміщення електродів, а також від прикладеної до електродів напруги виникають різні види самостійного розряду.

Тліючий розряд Тліючий розряд спостерігається при низьких тисках (десяті й соті частки міліметра ртутного стовпа) і напрузі між електродами в кілька сотень вольт.

Застосування тліючого розряду Катодне напилювання металів здійснюють, поміщаючи різні предмети поблизу катода. Речовина катода сильно нагрівається в тліючому розряді та переходить у газоподібний стан. Тоді всі предмети, що знаходяться поблизу, вкриваються рівномірним шаром того металу, із якого виготовлений катод. Лампи денного світла  газорозрядне джерело світла, світловий потік якого визначається в основному світінням люмінофорів під впливом ультрафіолетового випромінювання розряду: широко застосовується для загального освітлення, оскільки світлова віддача і термін служби в кілька разів більший, ніж у ламп з ниткою розжарювання того ж призначення. Неонова реклама  Джерелом світла неонових вивісок є заповнена газом, що світиться (інертний газ - неон) та люмінофорами скляна трубка. Переваги: яскравість, рівномірність світла; універсальність; лампи безшумні та безпечні в застосуванні; довговічність; економічність; різноманітність кольорів. Гелій Ксенон Аргон Неон Криптон

Дуговий розряд Дуговий розряд – вид самостійного газового розряду. Який виникає за високої температури між електродами, розведеними на невелику відстань і супроводжується яскравим світінням у вигляді дуги.

Застосування дугового розряду Зварювання й різання металів Виплавка сталі високої якості освітлення

Коронний розряд При коронному розряді світна область нагадує корону, він утворюється при атмосферному тиску поблизу загострених частин провідника з великим електричним зарядом. Застосування коронного розряду: Очищення промислових газів від домішок Нанесення порошкових і лакофарбових покриттів

Іскровий розряд має вигляд яскравих зигзагоподібних розгалужених ниток — каналів йонізованого газу, які пронизують розрядний проміжок і зникають, замінюючись новими. Супроводжується виділенням великої кількості теплоти і яскравим свіченням газу.  Застосування: техніка (запалення горючої суміші у двигунах внутрішнього згоряння, іскрові розрядники для запобігання перенапруження ліній електропередачі). виробництво (електроіскрова точна обробка металів). спектральний аналіз (для реєстрації заряджених частинок).

Блискавка В процесі утворення опадів у хмарі відбувається електризація крапель або льодяних частинок. Внаслідок сильних висхідних потоків повітря в хмарі утворюються відокремлені області, заряджені різнойменними зарядами. Коли напруженість електричного поля у хмарі або між нижньою зарядженою областю і землею досягає пробійного значення, виникає блискавка. Блискавка – електричний заряд між хмарами або між хмарою і землею.

Плазма Плазма – це частково або повністю йонізований газ, у якому густини позитивних і негативних зарядів практично однакові За сьогоднішніми уявленнями, фазовим станом більшої частини речовини (за масою близько 99,9%) у Всесвіті є плазма. Блискавка є прикладом природної плазми.