1. Газы в обычных условиях—диэлектрики. Воздух используют в технике как изолятор: а) в линиях электропередач; б) между обкладками воздушных конденсаторов; в) в контактах выключателей. | |
2. При определенных условиях газы — проводники: молния, электрическая искра, дуга при сварке. Процесс протекания тока через газ называетсягазовым разрядом. Свободные заряды (ионы обоих знаков и электроны) возникают в газах только в процессе ионизации. | |
Ионизация газовИонизацию вызывают: - Высокая температура.
- Ультрафиолетовые лучи.
- Рентгеновские лучи, γ- лучи и т. п.
Ионизация осуществляется при условии: еЕλ > W ионизации, где λ — длина свободного пробега заряженных частиц. | |
Рекомбинация.Вследствие рекомбинации для поддержания длительного тока необходима постоянная ионизация. | |
Несамостоятельный и самостоятельный разряды - Несамостоятельный разряд происходит под действием внешнего ионизатора.
- Самостоятельный разряд - разряд, происходящий без действия внешнего ионизатора (электронным ударом). Напряжение, при котором возникает самостоятельный разряд, наз. напряжением пробоя (потенциал ионизации).
| |
График: ОА — только часть заряженных частиц доходит до электродов, частьрекомбинирует; АВ—ток почти не увеличивается (ток насыщения); ВС — самостоятельный разряд. | |
Типы самостоятельного разряда. Техническое применение |
1. Тлеющий разряд. Применяется в газосветных трубках, неоновых лампах, цифровых индикаторах, лампах дневного света, ртутных лампах низкого давления. | |
- Несветящаяся часть, прилегающая к катоду, наз. темным катодным пространством,
- Светящийся столб газа, заполняющий остальную часть, наз. анодным положительным столбом.
При определенных давлениях анодный столб распадается на отдельные слои, разделенные темными промежутками (страты). Причиной ионизации газа в тлеющем разряде является ударная ионизация и выбивание электронов из катода положительными ионами. | |
2. Дуговой разряд. Применяется в ртутных лампах высокого давления, источниках света, при сварке металлов, в электроплавильных печах, при электролизе расплавов, в электропечах. |
3. Коронный разряд Высокая напряженность. Используют в электрофильтрах для очистки газов от примесей твердых частиц. Применяется в счетчиках заряженных частиц Гейгера-Мюллера. Громоотвод. Отрицательное явление: вызывает утечку энергии на высоковольтных линиях. | |
4. Искровой разряд Высокое напряжение. Применяется при обработке металлов. Молния: U=108 В,I=105 А, продолжительность 10-6 с, диаметр канала 10 - 20 см. | |
Плазма Частично или полностью ионизованный газ называется плазмой. Наиболее распространенное состояние вещества в природе: - Низкотемпературная плазма: Т<105 К.
- Высокотемпературная плазма: Т>105 К.
Можно наблюдать: пламя костра, рекламные газовые трубки, медицинские кварцевые лампы. Большое значение: получение термоядерной реакции. | |