.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
  • kolledzh.bystrickaya.ru/aleksandr-ivanovich-kamenskijirina-borisovna-kamenskaya-el2005.html
  • esse.bystrickaya.ru/publichnij-otchet-deyatelnosti-mou-sosh-2-gor-gvardejska-mo-gvardejskij-rajon-kaliningradskoj-oblasti-1.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/medvedev-provel-kadrovie-perestanovki-v-strukture-mchs-informacionnoe-agentstvo-baltijskoe-informacionnoe-agentstvo-10022011.html
  • abstract.bystrickaya.ru/2-forma-otziva-nauchnogo-rukovoditelya-na-vipusknuyu-kvalifikacionnuyu-diplomnuyu-rabotu.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/literatura-teoreticheskie-metodologicheskie-i-metodicheskie-osnovi-upravleniya-razvitiem-resursnoj-bazi-sferi-socialnih-uslug.html
  • write.bystrickaya.ru/f-mozhno-li-s-pomoshyu-klassifikacionnih-pokazatelej-ocenit-prochnost-i-szhimaemost-neskalnih-gruntov-osnovaniya-stranica-5.html
  • gramota.bystrickaya.ru/zadachi-k-glave-1-glava-potoki-platezhej-i-finansovie-renti-stranica-11.html
  • gramota.bystrickaya.ru/vsem-znakomo-radostnoe-chuvstvo-ohvativayushee-cheloveka-pri-priblizhenii-prazdnika-stoit-tolko-zastuchat-tamtamu-zazvuchat-svyashennim-flejtam-ili-zagremet-na-u.html
  • university.bystrickaya.ru/glava-pervaya-grecheskie-istoki-zapadnoj-filosofii.html
  • uchit.bystrickaya.ru/tema-15-teoreticheskie-osnovi-diagnostiki-lichnosti-metodicheskie-ukazaniya-dlya-specialnosti-020400-psihologiya.html
  • universitet.bystrickaya.ru/tema-64-obshestvenno-politicheskaya-misl-i-literatura-peterburgskoj-rossii.html
  • vospitanie.bystrickaya.ru/yuvenalnaya-invalidnost-v-rossii-teoreticheskij-i-empiricheskij-analiz-institucionalnoj-organizacii-i-socialnih-praktik-22-00-04-socialnaya-struktura-socialnie-instituti-i-processi-stranica-3.html
  • occupation.bystrickaya.ru/monografiya-p-a-kuzminov-epoha-reform-50-70-h-godov-stranica-3.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/metodicheskie-rekomendacii-petropavlovsk-kamchatskij-2009-bbk-74-204-4-o-64-pechataetsya-po-resheniyu-redakcionno-izdatelskogo-soveta-kraevogo-gosudarstvennogo.html
  • occupation.bystrickaya.ru/metodicheskie-ukazaniya-k-laboratornoj-rabote-po-discipline-teplotehnika.html
  • shkola.bystrickaya.ru/programma-obrazovaniya-detej-shkoli-russkogo-tanca.html
  • turn.bystrickaya.ru/p-ya-chaadaev-knigi-prorokov-sostavlyayut-v-vethom-zavete-lish-okolo-chetverti-vsego-teksta-po-soderzhaniyu-zhe-im-prinadlezhit-centralnoe-mesto-v-dohristianskoj-chasti-biblii-tem-ne-menee-nuzhno-priznat-chto-dovolno-ch.html
  • reading.bystrickaya.ru/kurs-povisheniya-kvalifikacii-master-5-razryada-parikmaher-modeler-obuchenie-provodit-gribova-arina-moskva-www.html
  • nauka.bystrickaya.ru/v-a-sakutin-g-i-nevelskogo-desyatiletiyu-psihologicheskogo-obrazovaniya-v-primore-posvyashaetsya.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/opredelenie-ionov-zheleza-iii-v-yablokah-s-pomoshyu-bumazhnoj-hromatografii.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/pravila-proceduri-5-institucionalnoe-stroitelstvo-soveta-po-pravam-cheloveka-organizacii-obedinennih-nacij.html
  • spur.bystrickaya.ru/konsultantplyus-primechanie.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/programma-vstupitelnih-ispitanij-po-inostrannomu-yaziku-dlya-postupayushih-v-arhangelskij-gosudarstvennij-tehnicheskij-universitet-v-2010-godu-arhangelsk-2010-god.html
  • esse.bystrickaya.ru/programma-prednaznachena-dlya-prepodavatelej-vedushih-dannuyu-disciplinu-uchebnih-assistentov-i-studentov-napravleniya-podgotovki-030600-62-istoriya-izuchayushih-disciplinu-istoriya-iskusstva-i-literaturi.html
  • ucheba.bystrickaya.ru/prikaz-ot-2011-g-programma-vneurochnoj-deyatelnosti-dlya-uchashihsya-1-klassa-soderzhanie.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/poyasnitelnaya-zapiska-dannij-modul-sleduet-rassmatrivat-kak-vozmozhnost-studenta-razobratsya-v-sushnosti-ud-obshaya-kompetentnost.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/sozdanie-kommercheskih-bankov.html
  • education.bystrickaya.ru/34-pravovedenie-metodicheskie-rekomendacii-po-organizacii-samostoyatelnoj-raboti-studentov-zaochnogo-otdeleniya.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/rossijskie-smi-o-mchs-monitoring-za-13oktyabrya-2011.html
  • report.bystrickaya.ru/i-i-rostunova-a-m-ageev-d-v-verzhhovskij-v-i-vinogradov-v-p-gluhov-f-s-krinicin-i-i-rostunov-yu-f-sokolov-a-a-strokov-1-tak-oboznacheni-nomera-stranic-nomer-predshestvuet-stranice-stranica-17.html
  • college.bystrickaya.ru/-6-socialnie-vzrivi-i-nacionalnie-dvizheniya-posle-petra-i-istoriya-rossii-s-drevnejshih-vremen-do-konca-xx-veka.html
  • credit.bystrickaya.ru/perspektivi-razvitiya-nirs-na-kafedre-sociologii-i-specialnih-sociologicheskih-disciplin.html
  • report.bystrickaya.ru/interfaks-httpwwwinterfaxru-07092006-00000-boris-grizlov-monitoring-smi-8-sentyabrya-2006-g.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/s-k-mordovii-rekomendovano-sovetom-uchebno-metodicheskogo.html
  • textbook.bystrickaya.ru/izveshenie-o-provedenii-zaprosa-predlozhenij-na-pravo-zaklyuchit-dogovor-na.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.