Конспект лекции " Электрический ток в газах"

Электрический ток в газах

Газовый разряд – процесс прохождения электрического тока через газы.

Газы в нормальном состоянии являются диэлектриками, носители тока в них отсутствуют. Газы становятся проводниками электрического тока, если часть молекул газа ионизирована. При ионизации газа образуются носители тока (ионы, электроны).

Ионизация – процесс образования ионов при нагреве, освещении, облучении, наличии сильного электрического поля.

Рекомбинация – обратный процесс взаимной нейтрализации разноимённых ионов при их встрече или воссоединение положительного иона и электрона в нейтральную молекулу.

Электрический ток в газах – направленное движение положительных и отрицательных ионов и свободных электронов.

Несамостоятельный газовый разряд – разряд, возникающий при внешних ионизирующих воздействиях и прекращающийся при их устранении.

Самостоятельный газовый разряд – разряд, не прекращающийся при устранении внешнего ионизирующего воздействия. Для осуществления самостоятельного разряда необходимо наличие объёмной ионизации и вторичной электронной эмиссии с катода.

OC – участок несамостоятельного разряда.

CD – участок самостоятельного разряда.

I_s – ток насыщения.

U_C – напряжение зажигания (напряжение, при котором

несамостоятельный разряд переходит в самостоятельный).

Виды самостоятельного разряда

Двухэлектродные разряды

Тлеющий разряд возникает при низких давлениях. (Неоновые лампы, лампы дневного света и т.д.)

Искровой разряд возникает при больших значениях напряжённости электрического поля при атмосферном давлении. (Искровой вольтметр, искровые разрядники, воспламенение горючей смеси в ДВС, молнии.)

Дуговой разряд возникает и поддерживается за счёт высокой температуры катода, возникающей при бомбардировке его положительными ионами. (Сварка и резка металлов, прожекторы, проекционные аппараты, плавка металлов в дуговых печах.)

Одноэлектродные разряды

Коронный разряд возникает в сильно неоднородном электрическом поле около острия. (Электрофильтры, огни святого Эльма.)

Кистевой разряд возникает с больших по размерам электродов. (Ветвящиеся молнии с больших туч.)

Безэлектродный разряд

Высокочастотныйразряд возникает в газах, помещённых в электромагнитные поля высокой частоты. (Монохроматические спектральные лампы, Кирлиан-эффект.)

Контрольные вопросы

1. Каков механизм проводимости газов?

2. Дайте определение газового разряда.

3. Охарактеризуйте процесс ионизации; рекомбинации.

4. В чем отличие самостоятельного газового разряда от несамостоятельного?

Каковы условия, необходимые для его существования?

5. Может ли возникнуть ток насыщения при самостоятельном газовом

разряде?

6. Охарактеризуйте виды самостоятельного газового разряда. В чем их

особенности?

7. К какому типу газового разряда относится молния?