Název SŠ: SŠ-COPT Uherský Brod Autor: Mgr. Jordánová Marcela Název prezentace (DUMu): 9. Elektrický proud v plynech - ionizace, výboje a jeho druhy Název sady: Fyzika pro 3. a 4. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař Ročník: 3. a 4. Číslo projektu: CZ.1.07./1.5.00/ Datum vzniku: – Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak, jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

Záměrem této sady výukových materiálů s názvem Fyzika pro 3. a 4. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař je shrnout žákům vyšších ročníků technických oborů základní poznatky z fyziky. Jednotlivé DUMy (prezentace) v této sadě přiblíží postupně žákům jednotlivé fyzikální obory, se kterými se setkají v praxi i v hodinách na naší SŠ. Konkrétně tato prezentace je zaměřena na pochopení elektrického proudu v plynech, výbojů a jejich vlastnostmi

VLASTNOSTI PLYNU Nemá vlastní tvar ani objem Dá se dobře stlačit nebo rozpínat Skládá se z částic,které se pohybují neuspořádaně a jsou daleko od sebe

IONIZACE Je to děj, při kterém se stává plyn vodivý Za normálního tlaku (1013 hPa ) a teplotě (0° C ) je plyn dobrým izolantem, protože obsahuje neutrální molekuly Vnějším zásahem ( zahřátím nebo ozářením ) se uvolní elektrony a vzniknou kladné a záporné ionty

IONIZÁTORY Jsou to prostředky, které vyvolávají ionizaci plynu ( vodivost ) Příkladem je UV, RTG záření nebo zahřívání plamenem Díky těmto ionizátorům se uvolní elektrony a jejich pohyb způsobuje vznik proudu

IONIZAČNÍ ENERGIE Je to energie potřebná k uvolnění elektronů z atomů, značí se E Udává se v eV ( elektronvoltech ) 1 eV = 1, J Např. vodík má E = 13,5 eV

DRUHY VÝBOJŮ Elektrický proud v plynech bývá označován jako el. výboj Rozlišujeme samostatný a nesamostatný Mezi samostatné výboje patří obloukový, jiskrový výboj a koro´na

NESAMOSTATNÝ VÝBOJ Udržuje se jen při působení ionizátoru Po jeho skončení zaniká Př.rozžhavením drátu el.proudem se vzduch v akumulátorové baterii stane vodivým a po jeho rozpojení je nevodivý

SAMOSTATNÝ VÝBOJ Vzniká v silném el.poli při srážkách částic Udržuje se i po skončení působení ionizátoru Bývá doprovázen zvukovými a světelnými efekty ( př.plazma )

JISKROVÝ VÝBOJ Trvá zlomek sekundy Vzniká při nízkém napětí a při malé vzdálenosti elektrod Přeskok jiskry je doprovázen praskáním ( u kondenzátorů ) nebo ránou ( u blesku ) ·

PŘÍKLADY JISKROVÉHO VÝBOJE Vzniká při tření tkanin, papíru Vyskytuje se v lakovnách a při čerpání benzínu Při bouřce se vyrovnává napětí mezi mrakem a zemí Vyskytuje se v zážehových motorech ·

OBLOUKOVÝ VÝBOJ Vzniká mezi elektrodami při malém napětí Po přiblížení se elektrody nažhaví a při oodálení vzniká vysoká teplota až 1000 K Vyznačuje se velkými proudy ale nižžším napětím ·

PŘÍKLADY OBLOUKOVÉHO VÝBOJE Využití u obloukového svařování U obloukové pece, které slouží k tavení materiálů Využití jako zdroje světla ( 1. oblouková lampa sestavena v 19. století ) ·

KORO´NA Je to trsovitý výboj, který způsobuje ztráty el.energie na vedeních vysokého napětí Má podobu modravých plamenů Dříve ji pozorovali námořníci na stěžních lodí a označili ji jako ohenˇ sv. Eliáše ·

SVĚTELNÉ VYUŽITÍ VÝBOJŮ Výbojky jsou trubice z křemenného skla, barva odpovídá typu plynu Př. sodíkové výbojky- žluté světlo, rtutˇové výbojky – UV záření, … Zářivky jsou trubice se směsí argonu a rtutˇových par, světlo se zvýrazní luminiscenční vrstvou uvnitř trubic ·

KONTROLNÍ TEST Skupina A 1. Popiš vlastnosti plynu 2. Popiš ionizátory 3. Popiš druhy výbojů 4. Popiš samostatný výboj 5. Vyjmenuj příklady jiskrového výboje 6. Popiš koro´nu,obloukový výboj

KONTROLNÍ TEST Skupina B 1. Popiš ionizaci plynu 2. Co je to ionizační energie 3. Popiš nesamostaný výboj 4. Popiš jiskrový výboj 5. Vyjmenuj příklady obloukového výboje 6. Popiš světelné využití výbojů

SEZNAM ZDROJŮ PRO TEXTOVOU ČÁST SVOBODA, E. a kol. Přehled středoškolské fyziky. 3. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 2005 LEPIL, O. a kol. Fyzika pro střední školy 1.díl. 3. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 1995