Газові розряди

Залежно від умов, в яких знаходиться газ, а також від характеристик джерела струму, в газу можуть відбувається розряди різних типів, кожен з яких має свої особливості.

Дугового розряд: є електричний пробій газу, якої в подальшому стає постійним плазмовим розрядом – дугою, утворюється електрична дуга. Дугового розряд характеризується більш низькою напругою, ніж тліючий розряд. Підтримується в основному за рахунок термоелектронної емісії, коли з електродів вивільняються електрони. Стара назва такої дуги «вольтова дуга». Відмінною особливістю такої дуги є висока щільність струму і низька напруга, яке обмежене джерелом струму. Для того, щоб створити таку дугу, електроди зближуються, відбувається пробій, а потім вони розсуваються. Дугового розряд використовується в зварюванні, в плазмовому різанні, в електроерозійної обробці.

Тліючий розряд. низькотемпературна плазма

Тліючий розряд: є струм в іонізованому газі, а точніше сказати в низькотемпературній плазмі. Тліючий розряд утворюється при проходженні струму через розряджений газ. Як тільки напруга перевершує певне значення, газ в колбі іонізує і відбувається світіння. Це вже по суті електричний струм не стільки в газі, скільки в плазмі. Колір світіння газу (плазми) залежить від речовини газу. Кожен газ випромінює свій спектр видимого світла. На цьому грунтується використання яскравою неонової реклами. Досить кілька сотень вольт напруги джерела, щоб іонізувати газ і викликати в ньому тліючий розряд. В аналітичній хімії, властивість газу випромінювати свій певний спектр світла використовується для визначення невідомого складу газу. Це метод спектроскопії.

Іскровий розряд: відбувається при звичайних умовах, при звичайному атмосферному тиску, так само як і тліючий розряд відбувається в наслідок іонізації газу, але при високій напрузі, на відміну від дугового розряду, де в першу чергу важлива висока щільність струму. Іскровий розряд супроводжується характерним тріском. Підпал іскрового розряду відбувається як результат пробою діелектрика – газу. Наприклад, такий розряд використовується в свічках запалювання двигунів внутрішнього згоряння. Для електричного пробою в сухому повітрі необхідна різниця потенціалів з розрахунку 3 кВ (3000 Вольт) на 1 мм зазору, відповідно для пробою проміжку в 50 мм буде потрібно напруга джерела в 150 кВ.

Коронний розряд: відбувається в сильному електричному полі з високою напруженістю, достатньою, щоб викликати іонізацію газу (або рідини). Електричне поле при цьому буває не однорідним, десь напруженість значно більше. Утворюється градієнт (різниця) потенціалів поля і там де потенціал більше, іонізація газу йде сильніше, інтенсивніше, потім потік іонів доходить до іншої частини поля, тим самим утворюючи потік електрики. В результаті утворюється коронний газовий розряд химерних форм, в залежності від геометрії провідників – джерел напруженості поля. Коронний розряд можна побачити поблизу ізоляторів високовольтних ліній, також він застосовується в побуті і промисловості, наприклад в ксерокопіюванні, повітряні іонізатори, в системах кондиціонування повітря, виробництво озону.

Електричний струм в газах використовується в даний час дуже широко. Практично в кожному будинку є люмінесцентні лампи, в яких відбувається тліючий розряд, на виробництвах, в гаражах, використовується електричне зварювання за допомогою дугового розряду, двигуни автомобілів працюють завдяки искровому розряду, деякі застосовують іонізатори і мають лазерні принтери, де використовується коронний розряд.

ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Число Авогадро