.RU

Виды разрядов - часть 2

Обычно осветительная сеть питается током переменного направления. Дуга, однако, горит устойчивее, если через нее пропускают ток постоянного направления, так что один из ее электродов является все время положительным (анод), а другой отрицательным (катод). Между электродами находится столб раскаленного газа, хорошо проводящего электричество. В обычных дугах этот столб испускает значительно меньше света, нежели раскаленные угли. Положительный уголь, имея более высокую температуру, сгорает быстрее отрицательного. Вследствие сильной возгонки угля на нем образуется углубление – положительный кратер , являющийся самой горячей частью электродов. 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 электрода обычно ниже, чем угольного (2000-2500 °C).

Заставляя гореть дугу между угольными электродами в сжатом газе (около 20 атм), удалось довести температуру положительного кратера до 5900 °C, т. е. до температуры поверхности Солнца. При этом условии наблюдалось плавление угля.

Еще более высокой температурой обладает столб газов и паров, чрез который идет электрический разряд. Энергичная бомбардировка этих газов и паров электронами и ионами, подгоняемыми электрическим полем дуги, доводит температуру газов в столбе до 6000-7000 °. Поэтому в столбе дуги почти все известные вещества плавятся и обращаются в пар, и делаются возможными многие химические реакции, которые не идут при более низких температурах. Нетрудно, например, расплавить в пламени дуги тугоплавкие фарфоровые палочки.

Для поддержания дугового разряда нужно небольшое напряжение: дуга хорошо горит при напряжении на ее электродах 40-45 в. Ток в дуге довольно значителен. Так, например, даже в небольшой дуге, идет ток около 5 А, а в больших дугах, употребляющихся в промышленности, ток достигает сотен ампер. Это показывает, что сопротивление дуги невелико; следовательно, и светящийся газовый столб хорошо проводит электрический ток.

Такая сильная ионизация газа возможна только благодаря тому, что катод дуги испускает очень много электронов, которые своими ударами ионизуют газ в разрядном пространстве. Сильная электронная эмиссия с катода обеспечивается 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 большим сопротивление, выделяется почти все джоулево тепло проходящего через угли тока. Поэтому концы углей сильно разогреваются, и этого достаточно для того, чтобы при их раздвижении между ними вспыхнула дуга. В дальнейшем катод дуги поддерживается в накаленном состоянии самим током, проходящие через дугу. Главную роль в этом играет бомбардировка катода падающими на него положительными ионами.

Применение дугового разряда

Вследствие высокой температуры электроды дуги испускают ослепительный свет, и поэтому электрическая дуга является одним из лучших источников света. Она потребляет всего около 0,3 ватта на каждую свечу и является значительно более экономичной. Нежели наилучшие лампы накаливания. Электрическая 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 широко применяют в промышленных электропечах . В мировой промышленности около 90% инструментальной стали и почти все специальные стали выплавляются в электрических печах.

Большой интерес представляет ртутная дуга, горящая в кварцевой трубке, так 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 богат невидимыми ультрафиолетовыми лучами, обладающими сильным химическим и физиологическим действием. Ртутные лампы широко применяют при лечении разнообразных болезней («искусственное горное солнце »), а также при научных исследованиях как сильный источник ультрафиолетовых лучей.

Тлеющий разряд. Кроме искры, короны и дуги, существует еще одна форма самостоятельного разряда в газах – так называемый тлеющий разряд. Для получения этого типа разряда удобно использовать стеклянную трубку длинной около полуметра, содержащую два металлических электрода. Присоединим электроды к источнику постоянного тока с напряжение в несколько тысяч вольт (годится электрическая машина) и будем постепенно откачивать из трубки воздух. При атмосферном давлении газ внутри трубки остается темным, так как приложенное напряжение в несколько тысяч вольт недостаточно для того, чтобы пробить длинный газовый промежуток. Однако когда давление газа достаточно понизится, в трубке вспыхивает светящийся разряд. Он имеет вид тонкого шнура (в воздухе – малинового цвета, в других газах – других цветов), соединяющий оба электрода. В этом состоянии газовый столб хорошо проводит электричество.

При дальнейшей откачен светящийся шнур размывается и расширяется, и свечение заполняет почти всю трубке. Различают следующие две части разряда: 1) несветящуюся часть, прилегающую к катоду, получившую название темного катодного пространства ; 2) светящийся столб газа, заполняющий всю остальную часть трубки, вплоть до самого анода. Эта часть разряда носит название положительного столба .

А работает это вот как. При тлеющем разряде газ хорошо проводит электричество, а значит, в газе все время поддерживается сильная ионизация. При этом в отличие от дугового разряда катод все время остается холодным . Почему 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. Получается, что почти все падение потенциала приходится на темное пространство. Разность потенциалов, существующая между катодом и ближайшей к нему границей пространства, называют катодным падением потенциала. Оно измеряется сотнями, а в некоторых случаях и тысячами вольт. Весь разряд оказывается существует за счет этого катодного падения.

Значение катодного падения заключается в том, что положительные ионы, пробегая эту большую разность потенциалов, приобретают большую скорость. Так как катодное падение сосредоточено в тонком слое газа, то здесь почти не происходит соударений ионов с газовыми атомами, и по этому, проходя через область катодного падения, ионы приобретают очень большую кинетическую энергию. Вследствие этого при соударении с катодом они выбивают из него некоторое количество электронов, которые начинают двигаться к аноду. Проходя через темное пространство, электроны в свою очередь ускоряются катодным падением потенциала и при соударения с газовыми атомами в более удаленной части разряда производят ионизацию ударом. Возникающие при этом положительные ионы опять ускоряются катодным падением и выбивают 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 ионами.

Такой разряд используют в основном для освещения. Применяется в люминесцентных лампа.

Д О К Л А Д

на тему: «ВИДЫ РАЗРЯДОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ»

Выполнил: Шутов Е.Ю.

10 А класс

Проверил:

НОВОСИБИРСК

1999


v-kfinn-ob-intellektualnom-analize-dannih-novosti-iskusstvennogo-intellekta-3-2004.html
v-kirenske-na-reke-lena-zakrita-odna-iz-paromnih-pereprav-informacionnoe-agentstvo-teleinform-16112011.html
v-kirovskoj-oblasti-stranica-6.html
v-kishtimskom-kaoline-spravochnoe-posobie-pod-redakciej-prof-g-n-maslennikovoj-izdatelstvo-tpu-2009.html
v-klass-68-chasov-programmi-obucheniya-detej-s-umerennoj-i-tyazheloj-umstvennoj-otstalostyu-podgotovitelnij-i.html
v-klyuch-ot-krasnih-vrat-viktor-gyugo-sobor-parizhskoj-bogomateri.html
  • shpora.bystrickaya.ru/zaev-ivan-aleksandrovich.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/soderzhanie-nauchno-issledovatelskij-institut-pravovie-i-kriminologicheskie-problemi-zashiti-prav-cheloveka-chast.html
  • pisat.bystrickaya.ru/transfuzionnaya-terapiya-pri-hirurgicheskih-zabolevaniyah-klimanskij.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/metodicheskie-rekomendacii-po-napisaniyu-kursovoj-raboti-po-discipline-dengi-kredit-banki.html
  • occupation.bystrickaya.ru/obshie-tehnicheskie-trebovaniya-k-programmno-tehnicheskim-kompleksam-dlya-asu-tp-teplovih-elektrostancij-rd-153-34-1-35-127-2002.html
  • esse.bystrickaya.ru/referat-po-discipline-materialovedenie-na-temu-bulatnaya-stal.html
  • desk.bystrickaya.ru/otdelnie-aspekti-izucheniya-vliyaniya-kreditovaniya.html
  • universitet.bystrickaya.ru/tema-1-predmet-i-zadachi-kursa-sovremennie-aspekti-investicionnoj-deyatelnosti-ponyatie-ob-investiciyah-i-investicionnoj-deyatelnosti.html
  • letter.bystrickaya.ru/n-s-lavrenteva-oblastnoj-detskij-ekologo-biologicheskij-centr-g-lipeck-v-zakone-rf-ob-obrazovanii-stranica-3.html
  • paragraf.bystrickaya.ru/zaklyuchenie-predislovie.html
  • doklad.bystrickaya.ru/v-raznoobraznie-pisaniya-eta-kniga-zadumana-kak-vvedenie-v-takuyu-bogoslovskuyu-tematiku-kotoraya-nesmotrya-na.html
  • uchit.bystrickaya.ru/studentov-lechebnogo-fakulteta.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/sovmestimie-standarti-1-osobennosti-visokoproizvoditelnie-bolshoj-emkosti-programmiruemie-polzovatelem.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/periodi-prirodopolzovaniya-chast-2.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/vigotskij-l-s-v-92-psihologiya-razvitiya-cheloveka-stranica-18.html
  • teacher.bystrickaya.ru/glava-25-fejskontrol-na-glavnuyu-rol.html
  • credit.bystrickaya.ru/osobennosti-formirovaniya-professionalnogo-samosoznaniya-studentov-psihologov.html
  • urok.bystrickaya.ru/prajs-list-ob-obrazovanii.html
  • urok.bystrickaya.ru/poyasnitelnaya-zapiska-po-pozharu-proizoshedshemu-22-08-2009-g-v-rezervuarnom-parke-linejnoj-proizvodstvenno-dispetcherskoj-stancii-konda.html
  • learn.bystrickaya.ru/etika-agromarketingovoj-deyatelnosti.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/sabati-tairibi-raldar-tatasi-tster-palitrasi-sabati-masati.html
  • turn.bystrickaya.ru/poli-v-promishlennih-zdaniyah.html
  • predmet.bystrickaya.ru/sabati-tairibi-oam-tsng-zhalpi-masati.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/komandi-saperov-podrivnikov-sozdani-dlya-borbi-s-pavodkami-v-vostochnom-voennom-okruge-informacionnoe-agentstvo-ria-novosti-27032012.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/mozhno-li-utverzhdat-chto-literatura-segodnya-vospitivaet-cheloveka.html
  • studies.bystrickaya.ru/grazhdansko-pravovie-sdelki-rastorzhenie-trudovogo-dogovora-po-iniciative-rabotodatelya-chast-2.html
  • znaniya.bystrickaya.ru/programma-vstupitelnih-ispitanij-po-napravleniyu-podgotovki-38-06-01-ekonomika-profil-ekonomika-i-upravlenie-narodnim-hozyajstvom-perechen-voprosov-vstupitelnih-ispitanij.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/situaciya-propoziciya-predikat-kasevich-v-b-k28-semantika-sintaksis-morfologiya.html
  • grade.bystrickaya.ru/mup-mozdokskij-vodokanal-otchet-o-rabote-kontrolno-schetnoj-palati-respubliki-severnaya-osetiya-alaniya-za-2010-god-3-81.html
  • knigi.bystrickaya.ru/romanov-vitalij-evgenevich-stranica-4.html
  • kolledzh.bystrickaya.ru/agentstva-respubliki-kazahstan-po-regulirovaniyu-i-nadzoru-finansovogo-rinka-i-finansovih-organizacij-stranica-6.html
  • znanie.bystrickaya.ru/4principi-uchetnoj-politiki-otchet-o-finansovom-polozhenii-po-sostoyaniyu-na-31dekabrya-2009-goda-3-v-tisyachah-rublej-3.html
  • college.bystrickaya.ru/10-rekviziti-storon-okazanie-tipografskih-uslug-po-izgotovleniyu-pechatnoj-produkcii.html
  • holiday.bystrickaya.ru/metodicheskie-ukazaniya-i-zadanie-k-kursovoj-rabote-dlya-studentov-specialnosti-080502-ekonomika-i-upravlenie-na-predpriyatii-pishevoj-promishlennosti-ochnoj-i-zaochnoj-formi-obucheniya.html
  • assessments.bystrickaya.ru/dobrovolnoe-medicinskoe-strahovanie-chast-5.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.