Номер 9, страница 319 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

9. Каковы характерные признаки дугового электрического разряда?

9. Каковы характерные признаки дугового электрического разряда?

Дуговой разряд — это один из видов самостоятельного электрического разряда в газе, который характеризуется рядом отличительных признаков.
Во-первых, это очень высокая плотность тока, достигающая значений от единиц до сотен тысяч ампер на квадратный сантиметр, при относительно низком напряжении между электродами (обычно несколько десятков вольт).
Во-вторых, разряд сопровождается выделением большого количества теплоты и ярким свечением. Температура в канале дуги может достигать нескольких тысяч и даже десятков тысяч градусов Цельсия, что приводит к образованию плазмы.
В-третьих, основным механизмом, поддерживающим разряд, является термоэлектронная эмиссия. Катод, разогретый до высокой температуры потоком положительных ионов, начинает испускать электроны, которые, в свою очередь, поддерживают ионизацию газа и протекание тока.
Визуально дуговой разряд представляет собой ослепительно яркий и горячий плазменный шнур (дугу), соединяющий электроды. Эти свойства широко используются в технике, например, при электросварке, в дуговых печах для плавки металлов и в мощных источниках света (дуговых лампах).

Ответ: Характерными признаками дугового разряда являются: высокая плотность тока, низкое падение напряжения на разрядном промежутке, очень высокая температура плазменного канала, интенсивное световое и тепловое излучение, а также поддержание разряда за счет термоэлектронной эмиссии с катода.

10. При каких условиях возникает коронный разряд?

Коронный разряд — это тип самостоятельного электрического разряда, возникающий в газах (чаще всего в воздухе при атмосферном давлении) при выполнении определённых условий.
Главным условием является наличие сильно неоднородного электрического поля. Такое поле создаётся вокруг электродов с очень малой кривизной поверхности, то есть у острий, тонких проводов или на острых краях проводников.
Второе условие — высокое напряжение на электродах. Напряжённость электрического поля $\text{E}$ вблизи поверхности такого проводника должна превысить критическое значение, называемое диэлектрической прочностью газа. Для воздуха при нормальных условиях это значение составляет примерно $E_{кр} \approx 3 \cdot 10^6$ В/м.
Когда напряжённость поля достигает этого порога, в небольшой области вокруг острия или провода начинается ударная ионизация молекул газа свободными электронами. Однако по мере удаления от электрода поле быстро ослабевает, и ионизация прекращается. В результате разряд не переходит в искровой или дуговой, а существует в виде светящейся области — «короны» — вокруг электрода.
Таким образом, коронный разряд возникает, когда напряжённость электрического поля превышает диэлектрическую прочность газа только в ограниченной области пространства вблизи одного или обоих электродов. Это явление можно наблюдать на линиях высоковольтных передач в виде голубоватого свечения и характерного шипящего звука, особенно во влажную погоду.

Ответ: Коронный разряд возникает при высоком напряжении в сильно неоднородном электрическом поле (например, вблизи острий или тонких проводов), когда напряжённость поля у поверхности проводника превышает диэлектрическую прочность газа, но остаётся ниже этого значения на удалении от него. Обычно это происходит в газах при атмосферном или более высоком давлении.