Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Естествознание arrow Курс физики с примерами решения задач
Посмотреть оригинал

Самостоятельный газовый разряд и его типы

Разряд в газе, сохраняющийся после прекращения действия внешнего ионизатора, называется самостоятельным.

При дальнейшем увеличении напряжения между электродами сила тока вначале медленно (участок CD на рис. 266), а затем резко (участок DE) возрастает.

При больших напряжениях между электродами ток в газовом промежутке резко возрастает (участки CD и DE на рис. 266). Освободившиеся под действием внешнего ионизатора электроны, сильно ускоренные электрическим полем, сталкиваясь с нейтральными молекулами газа, ионизируют их,в результате чего образуются вторичные электроны и положительные ионы. Положительные ионы движутся к катоду, а электроны — к аноду. Вторичные электроны вновь ионизируют молекулы газа, и, следовательно, общее количество

электронов и ионов будет возрастать лавинообразно по мере продвижения электронов к аноду. Это является причиной увеличения электрического тока (участок CD на рис. 266), но при удалении внешнего ионизатора разряд прекратится. Описанный процесс называется ударной ионизацией.

Для того чтобы поддерживать ионизацию электронным ударом, необходимо, чтобы электронные лавины «воспроизводились», т. е. чтобы в газе в результате каких-то процессов возникали новые электроны.

Напряжение, при котором возникает самостоятельный разряд, называется напряжением пробоя.

В зависимости от давления газа, конфигурации электродов, параметров внешней цепи можно говорить о четырех типах самостоятельного разряда.

  • 1. Тлеющий разряд возникает при низких давлениях и напряжениях порядка нескольких сотен вольт. Используется в газосветных трубках для светящихся надписей и реклам, в лампах дневного света, для катодного напыления металлов.
  • 2. Искровой разряд возникает при больших напряженностях электрического поля (~3106В/м) в газе, находящемся под давлением порядка атмосферного. Искра имеет вид ярко светящегося тонкого канала, сложным образом изогнутого и разветвленного. Используется для воспламенения горючей смеси в двигателях внутреннего сгорания, в искровых разрядниках, для точной обработки металлов и т. д.
  • 3. Дуговой разряд можно наблюдать, если после зажигания искрового разряда от мощного источника постепенно уменьшать расстояние между электродами. При этом разряд становится непрерывным. Применяется для сварки и резки металлов, получения высококачественных сталей (дуговая печь) и освещения (прожекторы, проекционная аппаратура). Широко применяются также дуговые лампы с ртутными электродами в кварцевых баллонах, где дуговой разряд возникает в ртутном паре при откачанном воздухе. Используется в ртутных выпрямителях для выпрямления переменного тока.

4. Коронный разряд — высоковольтный электрический разряд при высоком (например, атмосферном) давлении в резко неоднородном поле вблизи электродов с большой кривизной поверхности (например, острия). Когда напряженность поля вблизи острия достигает 30 кВ/см, то вокруг него возникает свечение, имеющее вид короны, чем и вызвано название этого вида разряда.

Используется коронный разряд в электрофильтрах, применяемых для очистки промышленных газов от примесей. Газ, подвергаемый очистке, движется снизу вверх в вертикальном цилиндре, по оси которого расположена корониру- ющая проволока. Ионы, имеющиеся в большом количестве во внешней части короны, оседают на частицах примеси и увлекаются полем к внешнему некоронирующему электроду и на нем оседают. Коронный разряд применяется также при нанесении порошковых и лакокрасочных покрытий.

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы