Презентація на тему:
Види самостійних газових розрядів

види самостійного газового розряду

Види розрядів

Тліючий розряд Тліючий розряд (також жеврійний розряд) — тип газового розряду із неоднорідним розподілом електричного поля між катодом і анодом. Це самостійний розряд, в якому катод випромінює електрони внаслідок бомбардування позитивними йонами й високоенергетичними світловими квантами. При тліючому розряді проміжок між катодом і анодом розділяється на області, що характеризуються різною яскравістю, і в яких відбуваються різні процеси. Основний спад напруги при тліючому розряді відбувається поблизу катода. Його називають катодним падінням потенціалу.

Умови протікання розряду Напруга протікання розряду - декілька сотень вольт; Сила струму при розряді від 10-5 до 0,1 А (при більших силах струму розряд переходить у дуговий); Тліючий розряд протікає при тиску газу від 40 до 1 мм.рт.ст.

ПРОЦЕС Основними процесами утворення вільних носіїв зарядів при тліючому розряді є: ударна іонізація; вторинна електронна емісія з катоду.

ПРОЦЕС При нормальному тиску газу тліючий розряд не утворюється, бо молекули газу знаходяться на таких відстанях, пройшовши які, вільні електрони не можуть набути енергії достатньої для іонізації молекул газу (вільні електрони завжди присутні у газі). Якщо зменшувати тиск газу, то відстань між молекулами газу зростає, і електрони отримують можливість набути кінетичної енергії, достатньої для іонізації газу. При подальшому зниженні тиску збільшується кількість електронів, здатних іонізувати молекули газу. Це приводить до того, що шнур розширюється і заповнює весь переріз трубки. Але при тиску 0,1 мм.рт.ст. концентрація газу на стільки мала, що іонів, утворених в результаті ударної іонізації, не достатньо для проведення електричного струму, тому тліючий розряд припиняється.

ВИКОРИСТАННЯ Тліючий розряд використовується в люмінесцентних лампах, плазмових телевізорах, для досліджень із фізики плазми та елементного аналізу. Типовим прикладом тліючого розряду,знайомим більшості людей, є світіння неонової лампи

СКЛАД

ДУГОВИЙ РОЗРЯД Дуговий розряд - це вид самостійного електричного розряду в газах, при якому розряд зосереджується у стійкому яскраво-сяючому шнурі плазми

Умови протікання розряду Напруга протікання розряду - від 1 до декількох десятків Вольт. Сила струму при дуговому розряді може досягати дуже великих значень (тисячі і десятки тисяч ампер). Розряд протікає при тисках від 1 до 100 ат. Температура в дузі складає тисячі Кельвін, а при тисках 100 ат. доходить до 10000 К.

ПРОЦЕС Основними процесами, що створюють вільні носії зарядів для електричної дуги, є термоелектронна емісія з розжареної поверхні катоду і термічна іонізація газу в наслідок високої температури газу. Майже весь міжелектродний простір заповнюється високотемпературною плазмою. Внаслідок бомбардування додатними іонами катод розжарюється до 3500 К. Анод бомбардується потужним потоком електронів і розжарюється ще більше. Це приводить до інтенсивного випаровування аноду і утворенні на його поверхні кратера. Кратер є най розігрітішим і яскравим місцем дуги.

ІСКРОВИЙ розряд Іскровий розряд – це нестійкий самостійний розряд у газах, що швидко припиняється після електричного пробою газу.

Умови протікання розряду Розряд виникає тоді, коли напруженість електричного поля досягне пробивного для даного газу значення Епр. Епр залежить від тиску газу, так для повітря при нормальному тиску вона складає біля 3∙105 В/м. Сила струму у блискавках може досягати 105 А. Температура в іскровому каналі може досягати 104 К.

ПРОЦЕС Основними процесами утворення вільних носіїв зарядів, при іскровому розряді, є ударна іонізація газу.Перед виникненням іскри у газі утворюється сильно іонізований канал. Канал утворюється наступним чином. Напруженість поля настільки велика, що вилетівши за рахунок будь-якого процесу електрон, набуває на шляху вільного пробігу енергії, достатньої для іонізації газу. Утворюється канал з вільних електронів і іонів газу. По утвореному каналу проходить електричний розряд. Цей розряд дуже розігріває повітря у каналі. Повітря швидко розширюється, утворюючи ударні і звукові хвилі. Тому удари блискавки супроводжуються розкатами грому.

КОРОННИЙ РОЗРЯД Коронний розряд – це самостійний розряд у газах, який утворюється на загострених предметах в наслідок часткової іонізації газу. І має вигляд китиці.

Умови протікання розряду Розряд виникає тоді, коли напруженість електричного поля досягне пробивного для даного газу значення (Епр). Епр залежить від тиску газу, так для повітря при нормальному тиску вона складає біля 3∙105 В/м. Розряд утворюється біля предметів, що мають велику кривизну поверхні: шпилів, голок і т.д

ПРОЦЕС Основними процесами утворення вільних носіїв зарядів при коронному розряді є ударна іонізація газу.При коронному розряді іонізація електронним ударом відбувається тільки поблизу одного з електродів, на ділянці з великою напруженістю електричного поля.