Ionizační energie

Nesamostatný výboj. Probíhá jen v přítomnosti ionizačního činidla - ionizátoru. Ionizátorem může býti teplo nebo například záření – ultrafialové, kosmické, rentgenové apod. Jedná se o primární ionizaci

Voltamperová charakteristika výboje v plynu Uz - zápalného napětí

Ionizace nárazem - schema

Samostatný výboj. Přítomnost ionizačního činidla není nutná. Rozhodující vliv má sekundární ionizace - ionizace nárazem. Rychlost (a energie) elektronů je tak velká, že může ionizovat neutrální molekulu, do které narazí. Druhy samostatných výbojů - jiskrový - obloukový - doutnavý - koróna - katodové a kanálové záření

Výboje za normálního tlaku Koróna - tennto výboj se projevuje v okolí vodičů s velmi vysokým napětím (nad 100 000 V) . Projevuje se jako světélkování, zejména na hrotech a hranách a může způsobit značné ztráty při dálkovém přenosu elektrické energie. Korona - světélkování hrotů - vzniká i vlivem atmosférické elektřiny například na vrcholcích stožárů (tzv. Eliášovo světlo).

Jiskrový výboj - krátkodobý intenzivní výboj v silném elektrickém poli je provázen světelným zábleskem – jiskrou - probíhá lavinovitá ionizace - je spojen s prudkou změnou tlaku – vznik rázové akustické vlny - využití – např. - spalovací motory, elektrojiskorové obrábění - jiskrový výboj v přírodě - blesk

Obloukový výboj Ke vzniku obloukového výboje stačí napětí několik desítek voltů, ale prostor mezi elektrodami musí být silně zahřátý, aby se vzduch ionizoval. Výboj začíná vzájemným dotykem obou elektrod, při kterém dojde ke zkratu a průchodem silného proudu se elektrody rozžhaví až na teplotu 4000°C - 5000°C. Silně ionizovaný vzduch pak vede elektrický proud i při oddálení elektrod.

Použití obloukového výboje - svařování - oblouková pec - oblouková lampa

8. 7. 1847 - 22. 1. 1941

Výboje za sníženého tlaku Při zřeďování plynu se v elektrickém poli dráha iontů mezi dvěma srážkami (tzv. volná dráha) zvětšuje a na delší dráze získávají ionty větší energii. Proto dochází snadněji k nárazové ionizaci a ve zředěných plynech vzniká výboj už při nižším napětí. Připojíme-li skleněnou trubici s elektrodami ke zdroji vysokého napětí, vznikají průchodem proudu různé světelné jevy. Jejich charakter závisí na tlaku plynu v trubici, barva světla je dána druhem plynu. Nejvyužívanější je tzv. doutnavý výboj, zejména v různých typech světelných zdrojů a v různobarevných reklamních trubicích.

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.

Katodové záření je tok elektronů emitovaných z katody ve vyčerpané výbojové trubici. Při značném snížení tlaku ve výbojové trubici (skleněná trubice, z které byl odčerpán vzduch) – na méně než 2 Pa a dostatečně vysokém napětí na elektrodách (104 V) nepozorujeme uvnitř trubice žádné světlo, ale výrazné nazelenalé světélkování skla trubice v místech proti katodě. To je způsobeno dopadem rychlých elektronů, které se při těchto podmínkách uvolňují přímo z kovu katody. Jev nazýváme emise elektronů (z lat. emitto – vysílám). Volné elektrony jsou urychlovány elektrickým polem a tvoří tzv. katodové záření. Dopad rychlých elektronů (katodového záření) na stěnu trubice proti katodě svědčí o tom, že střední volná dráha elektronů ve výbojce je již srovnatelná s její délkou.

Vlastnosti katodového záření: 1. způsobuje světélkování 2. magnetické a elektrické pole způsobuje jeho vychylování - např. obrazovka, … 3. má účinky mechanické - může např. roztočit lehký mlýnek (tzv. Croogsův mlýnek) 4. má účinky tepelné - jeho soustředěním lze rozžhavit anodu 5. má účinky chemické - může způsobit naexponování fotografického materiálu 6. vyvolává pronikavé rentgenové záření - při dopadu na kov s velkou relativní atomovou hmotností