Реферат: Виды разрядов - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Виды разрядов

Банк рефератов / Физика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 18 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Искровой разряд. Присоединим шаровые электроды к батарее конденсаторов и начнем заряжать конденсаторы при п омощи электрической машины. По мере заряжения конденсаторов будет увел ичиваться разность потенциалов между электродами, а следовательно, буд ет увеличиваться напряженность поля в газе. Пока напряженность поля нев елика, в газе нельзя заметить никаких изменений. Однако при достаточной напряженности поля (около 30000 в/см) между электродами появляется электри ческая искра, имеющая вид ярко светящегося извилистого канала, соединяю щего оба электрода. Газ вблизи искры нагревается до высокой температуры и внезапно расширяется, отчего возникают звуковые волны, и мы слышим хар актерный треск. Конденсаторы в этой установке добавлены для того, чтобы сделать искру более мощной и, следовательно, более эффектной. Описанная форма газового разряда носит название искрового разряда, или искрового пробоя газа. При наступлении искрового разряда газ внезапно, с качком, утрачивает свои изолирующие свойства и становится хорошим пров одником. Напряженность поля, при которой наступает искровой пробой газа , имеет различное значение у разных газов и зависит от их состояния (давл ения, температуры). При заданном напряжении между электродами напряженность поля тем мень ше, чем дальше электроды друг от друга. Поэтому, чем больше расстояние меж ду электродами, тем большее напряжение между ними необходимо для наступ ления искрового пробоя газа. Это напряжение называется напряжением про боя. Возникновение пробоя объясняется следующим образом. В газе всегда есть некоторое количество ионов и электронов, возникающих от случайных прич ин. Обычно, однако, число их настолько мало, что газ практически не прово дит электричества. При сравнительно небольших значениях напряженности поля, с какими мы встречаемся при изучении несамостоятельной проводимо сти газов, соударения ионов, движущихся в электрическом поле, с нейтраль ными молекулами газа происходят так же, как соударения упругих шаров. Пр и каждом соударении движущаяся частица передает покоящейся часть свое й кинетической энергии, и обе частицы после удара разлетаются, но никаки х внутренних изменений в них не происходит. Однако при достаточной напря женности поля кинетическая энергия, накопленная ионом в промежутке меж ду двумя столкновениями может сделаться достаточной, чтобы ионизирова ть нейтральную молекулу при столкновении. В результате образуется новы й отрицательный электрон и положительно заряженный остаток – ион. Тако й процесс ионизации называют ударной ионизацией, а ту работу, которую ну жно затратить, чтобы произвести отрывание электрона от атома, - работой и онизации. Величина работы ионизации зависит от строения атома и поэтому различна для разных газов. Образовавшиеся под влиянием ударной ионизации электроны и ионы увелич ивают число зарядов в газе, причем в свою очередь они приходят в движение под действием электрического поля и могут произвести ударную ионизаци ю новых атомов. Таким образом, этот процесс «усиливает сам себя», и иониза ция в газе быстро достигает очень большой величины. Все явления вполне а налогично снежной лавине в горах, для зарождения которой бывает достато чно ничтожного комка снега. Поэтому и описанный процесс был назван ионно й лавиной. Образование ионной лавины и есть процесс искрового пробоя, а т о минимальное напряжение, при котором возникает ионная лавина, есть напр яжение пробоя. Мы видим, что при искровом пробое причина ионизации газа з аключается в разрушении атомов и молекул при соударениях с ионами. Одним из природных представителей искрового разряда является молния – красивая и не безопасная. Коронный разряд. Возникновение ионной лавины не всегда приводит к искре , а может вызвать и разряд другого типа – коронный разряд. Натянем на двух высоких изолирующих подставках металлическую проволок у AB диаметром в несколько десятых миллиметра и соединим ее с отрицатель ным полюсом генератора, дающего напряжение в несколько тысяч вольт, напр имер, хорошей электрической машине. Второй полюс генератора отведем к Зе мле. Мы получим своеобразный конденсатор, обкладками которого являются наша проволока и стены комнаты, которые, конечно, сообщаются с Землей. Пол е в этом конденсаторе весьма неоднородно, и напряженность его очень вели ка вблизи тонкой проволоки. Повышая постепенно напряжение и наблюдая за проволокой в темноте, можно заметить, что при известном напряжении возле проволоки появляется слабое свечение («корона»), охватывающее со всех с торон проволоку; оно сопровождается шипящим звуком и легким потрескива нием. Если между проволокой и источником включен чувствительный гальва нометр, то с появлением свечения гальванометр показывает заметный ток, и дущий от генератора по проводам к проволоке и от нее по воздуху комнаты к стенам, соединенным с другим полюсом генератора. Ток в воздухе между про волокой AB и стенами переносится ионами, образовавшимися в воздухе благо даря ударной ионизации. Таким образом, свечение воздуха и появление тока указывают на сильную ионизацию воздуха по действием электрического по ля. Коронный разряд может возникнуть не только у проволоки, но и у острия и во обще у всех электродов, возле которых образуется очень сильное неодноро дное поле. Применение коронного разряда 1) Электрическая очистка газов (электрофильтры). Сосуд, наполненный дымом, внезапно делается совершенно прозрачным, если внести в него острые мета ллические электроды, соединенные с электрической машиной. Внутри стек лянной трубки содержатся два электрода: металлический цилиндр и висяща я по его оси тонка металлическая проволока. Электроды присоединены к эле ктрической машине. Если продувать через трубку струю дыма (или пыли) и при вести в действие машину, то, как только напряжение сделается достаточным для образования короны, выходящая струя воздуха станет совершенно чист ой и прозрачной, и все твердые и жидкие частицы, содержащиеся в газе, будут осаждаться на электродах. Объяснение опыта заключается в следующем. Как только у проволоки зажига ется корона, воздух внутри трубки сильно ионизируется. Газовые ионы, соу даряясь с частицами пыли, «прилипают» к последним и заряжают их. Так как в нутри трубки действует сильное электрическое поле, то заряженные части цы движутся под действием поля к электродам, где и оседают. Описанное явл ение находит себе в настоящее время техническое применение для очистки промышленных газов в больших объемах от твердых и жидких примесей. 2) Счетчики элементарных частиц. Коронный разряд лежит в основе действия чрезвычайно важных физических приборов: так называемых счетчиков элем ентарных частиц (электронов, а также других элементарных частиц, которые образуются при радиоактивных превращениях). Один из типов счетчика (сче тчик Гейгера – Мюллера) показан на рис 1. Он состоит из небольшого металлического цилиндра A, снабженного окошком , и тонкой металлической проволоки натянутой оп оси цилиндра и изолирова нной от него. Счетчик включают в цепь, содержащую источник напряжения В в несколько тысяч вольт. Напряжение выбирают таким, чтобы оно было только немного меньше «критического», т. е. Необходимого для зажигания коронног о разряда внутри счетчика. При попадании в счетчик быстро движущегося эл ектрона последний ионизует молекулы газа внутри счетчика, отчего напря жение, необходимое для зажигания короны, несколько понижается. В счетчик е возникает разряд, а в цепи появляется слабый кратковременный ток. Возникающий в счетчике ток настолько слаб, что обычным гальванометром е го обнаружить трудно. Однако его можно сделать вполне заметным, если в це пь ввести очень большое сопротивление R и параллельно ему присоединить ч увствительный электрометр E. При возникновении в цепи тока I на концах соп ротивления создается напряжение U, равное по закону Ома U=IxR. Если выбрать ве личину сопротивления R очень большой (много миллионов ом), однако значите льно меньшей, чем сопротивление самого электрометра, то даже очень слабы й ток вызовет заметное напряжение. Поэтому при каждом попадании быстрог о электрона внутрь счетчика листочек электрометра будет давать отброс. Подобные счетчики позволяют регистрировать не только быстрые электрон ы, но и вообще любые заряженные, быстро движущиеся частички, способные пр оизводить ионизацию газа путем соударений. Современные счетчики легко обнаруживают попадание в них даже одной частицы и позволяют, поэтому с п олной достоверностью и очень большой наглядностью убедиться, что в прир оде действительно существуют элементарные частички. Электрическая дуга. В 1802 г. В. В. Петров установил, что если присоединить к по люсам большой электролитической батареи два кусочка древесного угля и, приведя угли в соприкосновение, слегка их разделить, то между концами уг лей образуется яркое пламя, а сами концы углей раскаляются добела. Испус кая ослепительный свет (электрическая дуга). Это явление семь лет спустя независимо наблюдал английский химик Дэви, который предложил в честь Во льта назвать эту дугу «вольтовой». Обычно осветительная сеть питается током переменного направления. Ду га, однако, горит устойчивее, если через нее пропускают ток постоянного н аправления, так что один из ее электродов является все время положительн ым (анод), а другой отрицательным (катод). Между электродами находится ст олб раскаленного газа, хорошо проводящего электричество. В обычных дуга х этот столб испускает значительно меньше света, нежели раскаленные угл и. Положительный уголь, имея более высокую температуру, сгорает быстре е отрицательного. Вследствие сильной возгонки угля на нем образуется уг лубление – положительный кратер, являющийся самой горячей частью элек тродов. Температура кратера в воздухе при атмосферном давлении доходит до 4000 (C. Дуга может гореть и между металлическими электродами ( железо, медь и т. д.). При этом электроды плавятся и быстро испаряются, на что расходуется много тепла. Поэтому температура кратера металлического э лектрода обычно ниже, чем уголь ного (2000-2500 (C). За ставляя гореть дугу между угольными электродами в сжатом газе (около 20 а тм), удалось довести температуру положительного кратера до 5900 (C, т. е. до те мпературы поверхности Солнца. При этом условии наблюдалось плавление у гля. Еще более высокой температурой обладае т столб газов и паров, чрез который идет электрический разряд. Энергична я бомбардировка этих газов и паров электронами и ионами, подгоняемыми эл ектрическим полем дуги, доводит температуру газов в столбе до 6000-7000 (. Поэтом у в столбе дуги почти все известные вещества плавятся и обращаются в пар, и делаются возможными многие химические реакции, которые не идут при бол ее низких температурах. Нетрудно, например, расплавить в пламени дуги т угоплавкие фарфоровые палочки. Для поддержания дугового разряда нужно небольшое напряжение: дуга хоро шо горит при напряжении на ее электродах 40-45 в. Ток в дуге довольно значител ен. Так, например, даже в небольшой дуге, идет ток около 5 А, а в больших дугах, употребляющихся в промышленности, ток достигает сотен ампер. Это показ ывает, что сопротивление дуги невелико; следовательно, и светящийся газо вый столб хорошо проводит электрический ток. Такая сильная ионизация газа возможна только благодаря тому, что катод д уги испускает очень много электронов, которые своими ударами ионизуют г аз в разрядном пространстве. Сильная электронная эмиссия с катода обесп ечивается тем, что катод дуги сам накален до очень высокой температуры ( от 2200( до 3500(C в зависимости от материала). Когда для зажигания дуги мы в начале приводим угли в соприкосновение, то в месте контакта, обладающем очень б ольшим сопротивление, выделяется почти все джоулево тепло проходящего через угли тока. Поэтому концы углей сильно разогреваются, и этого доста точно для того, чтобы при их раздвижении между ними вспыхнула дуга. В даль нейшем катод дуги поддерживается в накаленном состоянии самим током, пр оходящие через дугу. Главную роль в этом играет бомбардировка катода пад ающими на него положительными ионами. Применение дугового разряда Вследствие высокой температуры электроды дуги испускают ослепительны й свет, и поэтому электрическая дуга является одним из лучших источников света. Она потребляет всего около 0,3 ватта на каждую свечу и является знач ительно более экономичной. Нежели наилучшие лампы накаливания. Электр ическая дуга впервые была использована для освещения П. Н. Яблочковым в 1875 г. и получила название «русского света», или «северного света». Электрическая дуга также применяется для сварки металлических деталей (дуговая электросварка). В настоящее время электрическую дугу очень ши роко применяют в промышленных электропечах. В мировой промышленности о коло 90% инструментальной стали и почти все специальные стали выплавляют ся в электрических печах. Большой интерес представляет ртутная дуга, горящая в кварцевой трубке, т ак называемая кварцевая лампа. В этой лампе дуговой разряд происходит не в воздухе, а в атмосфере ртутного пара, для чего в лампу вводят небольшое количество ртути, а воздух выкачивают. Свет ртутной дуги чрезвычайно бог ат невидимыми ультрафиолетовыми лучами, обладающими сильным химически м и физиологическим действием. Ртутные лампы широко применяют при лечен ии разнообразных болезней («искусственное горное солнце»), а также при н аучных исследованиях как сильный источник ультрафиолетовых лучей. Тлеющий разряд. Кроме искры, короны и дуги, существует еще одна форма само стоятельного разряда в газах – так называемый тлеющий разряд. Для получ ения этого типа разряда удобно использовать стеклянную трубку длинной около полуметра, содержащую два металлических электрода. Присоединим э лектроды к источнику постоянного тока с напряжение в несколько тысяч во льт (годится электрическая машина) и будем постепенно откачивать из тр убки воздух. При атмосферном давлении газ внутри трубки остается темным , так как приложенное напряжение в несколько тысяч вольт недостаточно дл я того, чтобы пробить длинный газовый промежуток. Однако когда давление газа достаточно понизится, в трубке вспыхивает светящийся разряд. Он име ет вид тонкого шнура (в воздухе – малинового цвета, в других газах – друг их цветов), соединяющий оба электрода. В этом состоянии газовый столб хор ошо проводит электричество. При дальнейшей откачен светящийся шнур размывается и расширяется, и све чение заполняет почти всю трубке. Различают следующие две части разряда: 1) несветящуюся часть, прилегающую к катоду, получившую название темног о катодного пространства; 2) светящийся столб газа, заполняющий всю остал ьную часть трубки, вплоть до самого анода. Эта часть разряда носит назван ие положительного столба. А работает это вот как. При тлеющем разряде газ хорошо проводит электрич ество, а значит, в газе все время поддерживается сильная ионизация. При э том в отличие от дугового разряда катод все время остается холодным. По чему же в этом случае происходит образование ионов? Падение потенциала или напряжения на каждом сантиметре длины газового столба в тлеющем разряде очень различно в разных частях разряда. Получ ается, что почти все падение потенциала приходится на темное пространст во. Разность потенциалов, существующая между катодом и ближайшей к нему границей пространства, называют катодным падением потенциала. Оно изме ряется сотнями, а в некоторых случаях и тысячами вольт. Весь разряд оказы вается существует за счет этого катодного падения. Значение катодного падения заключается в том, что положительные ионы, пр обегая эту большую разность потенциалов, приобретают большую скорость. Так как катодное падение сосредоточено в тонком слое газа, то здесь поч ти не происходит соударений ионов с газовыми атомами, и по этому, проходя через область катодного падения, ионы приобретают очень большую кинети ческую энергию. Вследствие этого при соударении с катодом они выбивают и з него некоторое количество электронов, которые начинают двигаться к ан оду. Проходя через темное пространство, электроны в свою очередь ускоряю тся катодным падением потенциала и при соударения с газовыми атомами в б олее удаленной части разряда производят ионизацию ударом. Возникающи е при этом положительные ионы опять ускоряются катодным падением и выби вают из катода новые электроны и т. д. Таким образом все повторяется до тех пор пока на электродах есть напряжение. Значит мы видим, что причинами ионизации газа в тлеющем разряде являются ударная ионизация и выбивание электронов с катода положительными иона ми. Такой разряд используют в основном для освещения. Применяется в люминес центных лампа.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
В наш век заняться сексом – это мелочь, которая ни к чему не обязывает. А подарить цветы – поступок серьезный, на который не каждый может решиться.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по физике "Виды разрядов", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru