Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Elektrický proud v plynech. Pokus Elektrický proud v plynech se za normálních podmínek nevyskytuje, plyn je izolant. Plyn může vést el. proud za zvláštních.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Elektrický proud v plynech. Pokus Elektrický proud v plynech se za normálních podmínek nevyskytuje, plyn je izolant. Plyn může vést el. proud za zvláštních."— Transkript prezentace:

1 Elektrický proud v plynech

2 Pokus

3 Elektrický proud v plynech se za normálních podmínek nevyskytuje, plyn je izolant. Plyn může vést el. proud za zvláštních podmínek. Tyto podmínky musí v plynu způsobit vznik volných částic s elektrickým nábojem.plynučásticelektrickým nábojem IONIZACE PLYNU Podmínky, za kterých se plyn stane vodivým, jsou:vodivým -- silné elektrické pole,elektrické pole -- vysoká teplotateplota -- nízký tlak plynu.tlak plynu Prostředky, kterými se vyvolá ionizace, se nazývají ionizátory.

4 Ionizace – odtržení elektronu od neurálního atomu nebo molekuly působením ionizátoru. (Vzniká elektron a kladný iont.) Ionty, vytvořené ionizací, nemají neomezenou životnost. Protože mají opačné náboje, opět se vzájemně přitahují a spojují se v neutrální molekuly - dochází k rekombinaci iontů. Ionizace a rekombinace probíhají v plynu současně. Převládá-li v určitém okamžiku ionizace, vodivost plynu roste, převládá-li rekombinace, počet iontů klesá a vodivost plynu se zmenšuje

5 Elektrický proud v plynech je způsoben usměrněným pohybem kladných a záporných iontů v elektrickém poli mezi katodou a anodou. Tento děj se nazývá VÝBOJ V PLYNU. nesamostatný výboj -proud se udržuje jen po dobu působení ionizátoru samostatný výboj. - ionty získají v elektrickém poli dostatek energie, aby mohly samy ionizovat další neutrální molekuly. Výboj pokračuje i bez přítomnosti vnějšího ionizátoru,

6 VA charakteristika výboje v plynu Za přítomnosti ionizátoru vznikají v plynu volné ionty a elektrony, které se pohybují k příslušným elektrodám. Kromě toho vzájemně rekombinují. Čím je napětí větší, tím rychleji se ionty pohybují a tím méně jich stačí zrekombinovat. Proud lineárně roste s napětím, platí Ohmův zákon.

7 Při jistém napětí se pohybují ionty už tak rychle, že prakticky nerekombinují a všechny vzniklé ionty dospějí k elektrodám. Proud tak se zvyšujícím se napětím nemůže dále růst - nasycený proud.

8 Uz - zápalné napětí - rychlost (a energie) elektronů je tak velká, že může ionizovat neutrální molekulu, do které narazí. Zvyšuje se tak počet nosičů náboje a proud opět roste. Navíc v této oblasti už není potřeba žádný ionizátor - ionizace nárazem je dostačující Nastává samostatný výboj v plynu.

9 Druhy samostatných výbojů v plynech : Jiskrový výboj Obloukový výboj Doutnavý výboj Koróna Katodové a kanálové záření

10 Jiskrový výboj - nastává za normálního tlaku při překročení intenzity elektrického pole, která způsobí ionizaci atomů. - nastává například tehdy, když jste nabiti (sundáte svetr z umělých materiálů) a dotknete se nějakého uzeměného předmětu. Z toho, jak je jiskra dlouhá, můžete určit napětí mezi Vámi a tímto předmětem. Jeden milimetr dlouhá jiskra znamená napětí 3 kV. jiskrový výboj mezi elektrodami Rhumkorffova transformátoru Video:

11 Mohutnější jiskrový výboj je blesk Napětí mezi mrakem a zemí dosahuje až 10 9 V, bleskovým kanálkem může po dobu tisíciny sekundy téci proud až 10 5 A.

12 Obloukový výboj Tím, že se tyčinky dotknou, jimi začíná procházet proud. Zdaleka největší elektrický odpor je v místě dotyku tyčinek, proto se toto místo značně zahřívá. Tak se ionizuje vzduch v blízkosti tyčinek a po jejich oddálení mezi nimi i nadále protéká proud - výboj v plynu. Ionty se emitují i z tyčinek - elektrod. Teplota elektrod je 3000 K K. Elektrody poměrně rychle uhořívají. Výboj vydává intenzivní světlo, které obsahuje ultrafialovou složku a je nebezpečné pro lidský zrak.

13 Obloukový výboj se dříve používal na svícení. Obloukovou lampu význačně zdokonalil český vynálezce František Křižík ¤.,František Křižík ¤ Lampy se používaly na osvětlování budov, majáků, v promítacích přístrojích,světlometech.... V těchto aplikacích jsou dnes nahrazeny vysokotlakými výbojkami. Poznámka: Dnes se obloukového výboje používá ke sváření. Jednu elektrodu tvoří svařované předměty, druhá elektroda je vlastní "svářečka", kterou drží svářeč v ruce a která je obalena struskotvorným materiálem

14 Doutnavý výboj -nastává v plynu za nízkého tlaku, zhruba 1 Pa Pa ve výbojové trubici

15 - má-li plyn nízký tlak, obsahuje méně molekul, ty se tedy méně často srážejí. Proto když máme v plynu nějaký iont nebo elektron, stačí relativně malé napětí k tomu, aby získal energii dostatečnou k ionizaci molekuly, na kterou narazí (může se urychlovat po poměrně dlouhé dráze). - konkrétně napětí asi 30 kV stačí na výboj v délce cca. 20 cm. - proud při výboji malý (řádově desítky miliampér). Různé plyny svítí při doutnavém výboji různou barvou (video),, Měníme-li tlak ve výbojové trubici, mění se i charakter výboje (video)

16 Zářivka Základem zářivky je trubice plněná rtuťovými parami a argonem. V nich nastává doutnavý výboj, který ale září v neviditelné ultrafialové oblasti. Toto záření dopadá na stěny trubice, které jsou pokryty luminoforem. Tato látka absorbuje ultrafialové záření a sama září ve viditelné oblasti. Zářivka tak svítí.

17 Koróna Koróna je trsovitý výboj, který vzniká v blízkosti hrotů a hran vodičů s vysokým napětím vůči okolí. Vzniká je- li intenzita el. pole dostatečná pro vyvolání lavinové ionizace. Výboj je slabý a prakticky neviditelný.

18 Katodové a kanálové záření Při doutnavém výboji v plynu se elektrony pohybují směrem ke katodě a kladné ionty k anodě. Pokud uděláme v katodě i v anodě otvor, elektrony i ionty se šíří za elektrody. Proud elektronů se nazývá katodové záření. Proud kladných iontů za anodou se nazývá kanálové záření. Katodové záření se využívá v obrazovkách - dopadá na luminofor na přední stěně obrazovky a ten pak září.


Stáhnout ppt "Elektrický proud v plynech. Pokus Elektrický proud v plynech se za normálních podmínek nevyskytuje, plyn je izolant. Plyn může vést el. proud za zvláštních."

Podobné prezentace


Reklamy Google