Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования" -> 83

Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования - Яворский Б.М.

Яворский Б.М., Селезнев Ю.А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования — М.: Наука, 1989. — 596 c.
Скачать (прямая ссылка): spravochdelo1989.pdf
Предыдущая << 1 .. 77 78 79 80 81 82 < 83 > 84 85 86 87 88 89 .. 196 >> Следующая

ду электродами, изображенной /
до такого значения /=/н, при котором все заряженные частицы, образующиеся в объеме газа в единицу времени, достигают электродов. При этом
2°. Максимальная сила тока /н, возможная при данной интенсивности ионизации (111.3.3.2°), называется током насыщения: IR=eN0, где е — абсолютное значение элементарного заряда (111.1.1.3°), N0 — максимальное число пар одновалентных ионов, образовавшихся в объеме газа за 1 секунду. Крутое возрастание тока на участке AB кривой на рис. III.3.1 связано с возникновением ударной ионизации (111.3.3.4°).
3.5. Самостоятельный газовый разряд
Г. Газовый разряд (Ш.З.З.Г), который продолжается после того, как прекращается действие внешнего ионизатора (111.3.3.2°), называется самостоятельным газовым разрядом. Он поддерживается и развивается за счет ионов и электронов, возникших, главным образом, в результате ударной ионизации (111.3.3.4°).
Несамостоятельный газовый разряд переходит в самостоятельный при напряжении U3 (рис. III.3.1) между электродами, называемом напряжением зажигания. Процесс такого перехода называется электрическим пробоем газа.
на рис. III.3.1 (вольтамперная характеристика газового разряда). По мере увеличения U растет число заряженных частиц, достигающих электрода, и возрастает сила тока / вплоть
U
Рис. III.3.1
U = Un.
234 ОТДЕЛ III. ГЛ. 3. TOK В НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СРЕДАХ
Помимо ионизации атомов (молекул) ударами электронов в объеме газа (объемная ионизация), электроны выбиваются из катода при бомбардировке его положительными ионами (поверхностная ионизация). (О других процессах вырывания электронов из катода см. термоэлектронная эмиссия (111.3.7.3°), фотоэлектронная эмиссия (111.3.7.2°).)
2°. В зависимости от давления газа и приложенного к электродам напряжения различаются несколько типов
(рис. III.3.2). Области / — /// составляют катодную часть разряда. Возле катода, на границе областей / — //, имеется большая концентрация положительных ионов и, вследствие этого, резко падает потенциал в разряде. В области // ускоренные электроны являются источниками ударной ионизации. Тлеющее свечение в этой области вызывается рекомбинацией (111.3.3.5°) электронов и положительных ионов в нейтральные атомы (молекулы). В области IV имеется постоянная и большая концентрация положительных ионов и электронов, обусловленная ударной ионизацией атомов (молекул) газа электронами. Положительный столб является газоразрядной плазмой (III.3.6.Г). Свечение положительного столба определяется излучением возбужденных атомов (молекул) газа (V.3.3.2°) и поэтому имеет характерные цвета. Этим определяется использование тлеющего разряда в газосветных трубках, газовых лазерах
3°. При нормальном давлении в газе, находящемся в сильно неоднородном электрическом поле (около остриев, проводов линий высокого напряжения и, т. п.), наблюдается коронный самостоятельный газовый разряд. Ионизация газа электронным ударом и его свечение, напоминающее корону, происходят только в небольшой области, прилегающей к электроду (коронирующий электрод). Светящийся
I Л Ж Ж
Рис. 111.3.2
самостоятельного разряда в газах. При низких давлениях, обычно от сотых долей до нескольких мм рт. ст. (VII.3.2°), наблюдается тлеющий разряд. В нем выделяются четыре области: / — катодное темное пространство, II — отрицательное (тлеющее) свечение, III — фарадеево темное пространство, IV — положительный столб разряда
(VI.2.10.10).
3.5. САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ ГАЗОВЫЙ РАЗРЯД 235
слой называется коронирующим слоем. Если коронирует катод, то электроны, которые вызывают ионизацию в объеме коронирующего слоя, выбиваются из катода положительными ионами. Если коронирует анод, то электроны возникают вблизи анода благодаря ионизации газа под действием излучения коронирующего слоя. При повышенном напряжении коронный разряд на острие имеет вид светящейся кисти — системы тонких светящихся линий, которые выходят из острия, имеют изгибы и изломы, изменяющиеся с течением времени (кистевой разряд).
4°. Искровой разряд, наблюдающийся при нормальном давлении и большой напряженности поля между электродами, имеет вид прерывистых ярких зигзагообразных нитей — каналов ионизованного газа. Нити пронизывают пространство между электродами и исчезают, сменяясь новыми. При этом наблюдается яркое свечение газа и выделяется большое количество теплоты. В искровых каналах, где создаются высокое давление и весьма высокие температуры, возникают электронные и ионные лавины, которыми определяются все свойства искрового разряда. Его примером является молния. Главный канал молнии имеет диаметр от 10 до 25 см. Молния имеет длину до нескольких километров, и в ней развивается сила тока в импульсе до сотен тысяч ампер.
5°. Дуговой разряд является формой разряда при большой плотности тока и сравнительно небольшом напряжении между электродами, порядка нескольких десятков вольт. Основной причиной дугового разряда является интенсивная термоэлектронная эмиссия (111.3.7.3°) раскаленного катода. Электроны ускоряются электрическим полем и производят ударную ионизацию молекул газа, уменьшается электрическое сопротивление газового промежутка, и его проводимость сильно возрастает. Между электродами возникает столб ярко светящегося газа (электрическая дуга). При атмосферном давлении температура катода достигает 3000 °С. Бомбардировка анода электронами создает в нем углубление — кратер дуги с температурой около 4000 °С при атмосферном давлении. Температура газа в канале электрической дуги 5000—6000 °С. Дуговой разряд как мощный источник света используется в прожекторах, проекционной и киноаппаратуре.
Предыдущая << 1 .. 77 78 79 80 81 82 < 83 > 84 85 86 87 88 89 .. 196 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed