|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Электрический ток в газах |
Браслет светоотражающий, самофиксирующийся, желтый. 
Наклейки для поощрения "Смайлики 2". 
Ночник-проектор "Звездное небо, планеты", черный. Реферат по физике на тему: «Электрический ток в газах». Электрический ток в газах. 1. Электрический разряд в газах. Все газы в естественном состоянии не проводят электрического тока. В чем можно убедиться из следующего опыта: Возьмем электрометр с присоединенными к нему дисками плоского конденсатора и зарядим его. При комнатной температуре, если воздух достаточно сухой, конденсатор заметно не разряжается – положение стрелки электрометра не изменяется. Чтобы заметить уменьшение угла отклонения стрелки электрометра, требуется длительное время. Это показывает, что электрический ток в воздухе между дисками очень мал. Данный опыт показывает, что воздух является плохим проводником электрического тока. Видоизменим опыт: нагреем воздух между дисками пламенем спиртовки. Тогда угол отклонения стрелки электрометра быстро уменьшается, т.е. уменьшается разность потенциалов между дисками конденсатора – конденсатор разряжается. Следовательно, нагретый воздух между дисками стал проводником, и в нем устанавливается электрический ток. Изолирующие свойства газов объясняются тем, что в них нет свободных электрических зарядов: атомы и молекулы газов в естественном состоянии являются нейтральными. 2. Ионизация газов. Вышеописанный опыт показывает, что в газах под влиянием высокой температуры появляются заряженные частицы. Они возникают вследствие отщепления от атомов газа одного или нескольких электронов, в результате чего вместо нейтрального атома возникают положительный ион и электроны. Часть образовавшихся электронов может быть при этом захвачена другими нейтральными атомами, и тогда появятся еще отрицательные ионы. Распад молекул газа на электроны и положительные ионы называется ионизацией газов. Нагревание газа до высокой температуры не является единственным способом ионизации молекул или атомов газа. Ионизация газа может происходить под влиянием различных внешних взаимодействий: сильного нагрева газа, рентгеновских лучей, (-, (- и (-лучей, возникающих при радиоактивном распаде, космических лучей, бомбардировки молекул газа быстро движущимися электронами или ионами. Факторы, вызывающие ионизацию газа называются ионизаторами. Количественной характеристикой процесса ионизации служит интенсивность ионизации, измеряемая числом пар противоположных по знаку заряженных частиц, возникающих в единице объема газа за единицу времени. Ионизация атома требует затраты определенной энергии – энергии ионизации. Для ионизации атома (или молекулы) необходимо совершить работу против сил взаимодействия между вырываемым электроном и остальными частицами атома (или молекулы). Эта работа называется работой ионизации Ai. Величина работы ионизации зависит от химической природы газа и энергетического состояния вырываемого электрона в атоме или молекуле. После прекращения действия ионизатора количество ионов в газе с течением времени уменьшается и в конце концов ионы исчезают вовсе. Исчезновение ионов объясняется тем, что ионы и электроны участвуют в тепловом движении и поэтому соударяются друг с другом. При столкновении положительного иона и электрона они могут воссоединиться в нейтральный атом.
Точно также при столкновении положительного и отрицательного ионов отрицательный ион может отдать свой избыточный электрон положительному иону и оба иона превратятся в нейтральные атомы. Этот процесс взаимной нейтрализации ионов называется рекомбинацией ионов. При рекомбинации положительного иона и электрона или двух ионов освобождается определенная энергия, равная энергии, затраченной на ионизацию. Частично она излучается в виде света, и поэтому рекомбинация ионов сопровождается свечением (свечение рекомбинации). В явлениях электрического разряда в газах большую роль играет ионизация атомов электронными ударами. Этот процесс заключается в том, что движущийся электрон, обладающий достаточной кинетической энергией, при соударении с нейтральным атомом выбивает из него один или несколько атомных электронов, в результате чего нейтральный атом превращается в положительный ион, а в газе появляются новые электроны (об этом будет рассмотрено позднее). В таблице ниже даны значения энергии ионизации некоторых атомов. Элемент He e Ar Hg a K Rb Энергия ионизации, 24,5 21,5 13,9 10,4 5,12 4,32 4,68 эВ 3. Механизм электропроводности газов. Механизм проводимости газов похож на механизм проводимости растворов и расплавов электролитов. При отсутствии внешнего поля заряженные частицы, как и нейтральные молекулы движутся хаотически. Если ионы и свободные электроны оказываются во внешнем электрическом поле, то они приходят в направленное движение и создают электрический ток в газах. Таким образом, электрический ток в газе представляет собой направленное движение положительных ионов к катоду, а отрицательных ионов и электронов к аноду. Полный ток в газе складывается из двух потоков заряженных частиц: потока, идущего к аноду, и потока, направленного к катоду. На электродах происходит нейтрализация заряженных частиц, как и при прохождении электрического тока через растворы и расплавы электролитов. Однако в газах отсутствует выделение веществ на электродах, как это имеет место в растворах электролитов. Газовые ионы, подойдя к электродам, отдают им свои заряды, превращаются в нейтральные молекулы и диффундируют обратно в газ. Еще одно различие в электропроводности ионизованных газов и растворов (расплавов) электролитов состоит в том, что отрицательный заряд при прохождении тока через газы переносится в основном не отрицательными ионами, а электронами, хотя проводимость за счет отрицательных ионов также может играть определенную роль. Таким образом в газах сочетается электронная проводимость, подобная проводимости металлов, с ионной проводимостью, подобной проводимости водных растворов и расплавов электролитов. 4. Несамостоятельный газовый разряд. Процесс прохождения электрического тока через газ называется газовым разрядом. Если электропроводность газа создается внешними ионизаторами, то электрический ток, возникающий в нем, называется несамостоятельным газовым разрядом. С прекращением действия внешних ионизаторов несамостоятельный разряд прекращается. Несамостоятельный газовый разряд не сопровождается свечением газа. Ниже изображен график зависимости силы тока от напряжения при несамостоятельном разряде в газе.
Для построения графика использовалась стеклянная трубка с двумя впаянными в стекло металлическими электродами. Цепь собрана как показано на рисунке ниже. - При некотором определенном напряжении наступает такой момент, при котором все заряженные частицы, образующиеся в газе ионизатором за секунду, достигают за это же время электродов. Дальнейшее увеличение напряжения уже не может привести к увеличению числа переносимых ионов. Ток достигает насыщения (горизонтальный участок графика 1). I 0. U 5. Самостоятельный газовый разряд. Электрический разряд в газе, сохраняющийся после прекращения действия внешнего ионизатора, называется самостоятельным газовым разрядом. Для его осуществления необходимо, чтобы в результате самого разряда в газе непрерывно образовывались свободные заряды. Основным источником их возникновения является ударная ионизация молекул газа. Если после достижения насыщения продолжать увеличивать разность потенциалов между электродами, то сила тока при достаточно большом напряжении станет резко возрастать (график 2). Это означает, что в газе появляются дополнительные ионы, которые образуются за счет действия ионизатора. Сила тока может возрасти в сотни и тысячи раз, а число заряженных частиц, возникающих в процессе разряда, может стать таким большим, что внешний ионизатор будет уже не нужен для поддержания разряда. Поэтому ионизатор теперь можно убрать. Каковы же причины резкого увеличения силы тока при больших напряжениях? Рассмотрим какую либо пару заряженных частиц (положительный ион и электрон), образовавшуюся благодаря действию внешнего ионизатора. Появившийся таким образом свободный электрон начинает двигаться к положительному электроду – аноду, а положительный ион – к катоду. На своем пути электрон встречает ионы и нейтральные атомы. В промежутках между двумя последовательными столкновениями энергия электрона увеличивается за счет работы сил электрического поля. I 0. U Чем больше разность потенциалов между электродами, тем больше напряженность электрического поля. Кинетическая энергия электрона перед очередным столкновением пропорциональна напряженности поля и длине свободного пробега электрона: MV2/2=eEl. Если кинетическая энергия электрона превосходит работу Ai, которую нужно совершить, чтобы ионизировать нейтральный атом (или молекулу), т.е. MV2>Ai, то при столкновении электрона с атомом (или молекулой) происходит его ионизация. В результате вместо одного электрона возникают два (налетающий на атом и вырванный из атома). Они, в свою очередь, получают энергию в поле и ионизуют встречные атомы и т.д. Вследствие этого число заряженных частиц быстро нарастает, возникает электронная лавина. Описанный процесс называют ионизацией электронным ударом. Но одна ионизация электронным ударом не может обеспечить поддержания самостоятельного заряда. Действительно, ведь все возникающие таким образом электроны движутся по направлению к аноду и по достижении анода «выбывают из игры». Для поддержания разряда необходима эмиссия электронов с катода («эмиссия» означает «испускание»). Эмиссия электрона может быть обусловлена несколькими причинами.
Но тот, кто постигнет своеобразие Вашей творческой личности, поймет, что именно Вам, свободному от всех предубеждений исследователю, сочетающему законченное искусство эксперимента с высочайшей научной добросовестностью и внимательностью должно было выпасть счастье сделать это великое открытие". Рентген опубликовал о своих Х-лучах три небольшие статьи. За первым сообщением в конце декабря 1895 года, собственно свидетельством о рождении рентгеновских лучей, в марте 1896 года последовала вторая заметка, в которой прежде всего рассматривалась способность новых лучей делать воздух и другие газы проводниками электрического тока. Третье, и последнее, сообщение появилось годом позже, в марте 1897 года. В нем ученый изложил свои наблюдения над рассеиванием Х-лучей в воздухе. Ему не удалось, несмотря на все старания, доказать их преломление. Это было сделано лишь спустя полтора десятилетия его учениками Вальтером Фридрихом и Паулем Книппингом при экспериментальной проверке гениального предсказания Лауэ. Одним из немногих источников сведений по истории открытия рентгеновских лучей является беседа, которую Рентген имел в январе 1896 года с сотрудниками одного из американских журналов
2. Воздействия электрического тока на организм человека
3. Расчет разветвленной электрической цепи постоянного тока
4. Воздействия электрического тока на организм человека
10. Обработка материалов электрическим током и лазером
11. Электрический ток в проводниках и полупроводниках
12. Электрический ток в неметаллах
13. Расчет разветвленной электрической цепи постоянного тока
14. Поражение электрическим током
15. Виды поражения электрическим током
16. Повышение нефтеотдачи методом воздействия импульсами электрического тока на продуктивный пласт
Набор первоклассника, для девочек, 16 предметов. 
Рапидограф, 0,13 мм. 
Комплект постельного белья евро "Самойловский текстиль. Незабудка", с наволочками 70х70 см. 17. Теплота и электрический ток
18. Исследование электрической цепи переменного тока при последовательном соединении
19. Защита от опасности поражения электрическим током
20. Особенность поражения человека электрическим током
21. Расчет сложных электрических цепей постоянного тока с использованием закона Кирхгофа
25. Исследование электрической цепи переменного тока. Резонанс напряжений
26. Проектирование электрической тяговой подстанции постоянного тока
27. Расчет электрической цепи постоянного тока
28. Термины и единицы измерения при описании электрического тока
29. Электрические цепи постоянного тока
30. Электрический ток в жидких проводниках
31. Методы расчета электрических цепей постоянного тока
32. Межзвёздный газ
Двухколесный мотоцикл-каталка со шлемом, значком и протоколом. 
Комплект пеленок для мальчика Idea Kids однотонный из бязи (3 штуки, 120х75 см). 
Набор посуды "Peppa Pig". 33. АХОВ. Отравление угарным газом, сероводородом и синильной кислотой
34. Значение газа и перспективы развития газовой отрасли в Казахстане
35. Разработка анализатора газов на базе газового сенсора RS 286-620
36. Общая геология. Геология нефти и газа
41. Взаимные превращения жидкостей и газов. Твердые тела
42. Дуговая сварка в защитном газе
43. Устройство сцепления и КПП а/м ГАЗ-3110
44. Информация по электрическим кабелям
45. Генераторы переменного тока
47. Электрические станции и подстанции
48. Анализ работы системы управления электровозом постоянного тока при разгоне грузового поезда
Пакеты фасовочные "Paclan", 26x35 см, 1000 штук. 
Набор для составления букета из мягких игрушек "LOVE", 3 зайки. 50. Кузовной участок автомобилей (Москвич, ГАЗ, ИЖ)
51. Клапаны газо-распределительного механизма и их отличие
52. Устройство, проверка и регулировка карбюратора К-151 автомобиля ГАЗ-3110 "Волга"
53. Разработка технологического процесса ТР топливной аппаратуры автомобиля ГАЗ-31029
57. Устройство газораспределительного механизма ГАЗ 24
58. Расчет различных электрических цепей
59. Комплексное моделирование электрических и тепловых характеристик линейного стабилизатора напряжений
60. Теории электрической связи: Расчет приемника, оптимальная фильтрация, эффективное кодирование
61. Расчёт усилителя постоянного тока и источника питания
63. Теория электрических цепей
64. Техническое обслуживание и эксплуатация электрического и электромеханического оборудования
Коврик массажный "Морские камушки". 
Ранец школьный "DeLune" с мешком для обуви, пенал, часы (арт. 9-119). 
Влажные салфетки Johnson's baby Нежная забота, 256 штук. 65. 6 задач по теории электрических цепей
66. Организация эксплуатации электровозов постоянного тока
67. Несколько рефератов по Исламу
68. Экспериментальное определение тока шнурования в пропанокислородных смесях
69. Исследование электрических колебаний (№27)
73. Изобретение электрической сварки
75. "Русский Тарзан" (реферат о российском пловце Александре Попове)
76. Реферат по статье П. Вайнгартнера «Сходство и различие между научной и религиозной верой»
77. Природный газ
78. Попутный и природный нефтяные газы
80. Отчёт по производственной практике (на предприятии ОАО «ГАЗ»)
Кольцедержатель "Дерево с оленем", большой, белый. 
Подставка для колец "Лебедь", 10 см, арт. 62240. 
8 толстых карандашей для малышей. 81. Реферат по информационным системам управления
82. Электрические сети энергетических систем
83. Развитие трубопроводного транспорта газа в Тюменской области
85. История ОАО ГАЗ
89. Реферат по книге Н. Цеда Дух самурая - дух Японии
90. Реферат по теме “Человек на войне”
91. Реферат по биографии Виктора Гюго
92. Безинерциальные заряды и токи. Гипотеза об эквивалентности 2-х калибровок
94. Использование графического метода при изучении электрического резонанса в курсе физики средней школы
95. Приборы для регистрации электрических процессов
96. Реферат - Социальная медицина (ЗДРАВООХРАНЕНИЕ КАК СОЦИАЛЬНАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА)
Папка для тетрадей "Кошечка", А4. 
Гибкий трек "Большое путешествие", 317 деталей. 
Контейнер универсальный, 4 выдвижные секции, большой. 97. Реферат - Физиология (строение и функции гемоглобина)
99. О некоторых методах получения тепловой и электрической энергии
Декоративная наклейка-ростомер "Ракета", арт. EZG-1001. 
