Номер 11, страница 164 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

11. Расскажите об особенностях протекания искрового разряда.

11. Расскажите об особенностях протекания искрового разряда.

Искровой разряд — это нестационарный, прерывистый вид электрического разряда в газе, который возникает при напряженности электрического поля, превышающей диэлектрическую прочность газа. Самый известный природный пример — молния. Особенности его протекания таковы.

1. Характер разряда: Это быстротечный, кратковременный процесс, длительностью от долей микросекунды до нескольких миллисекунд. Разряд представляет собой яркий, часто извилистый или разветвленный канал плазмы (ионизированного газа), который полностью перекрывает промежуток между электродами.

2. Механизм возникновения: Процесс начинается с образования электронных лавин. Эти лавины создают положительный пространственный заряд, который искажает внешнее поле. В результате сложных процессов (включая фотоионизацию) формируются узкие проводящие каналы — стримеры. Когда стример(ы) соединяет электроды, происходит основной разряд: по этому каналу протекает большой ток, что вызывает резкий нагрев газа.

3. Физические проявления: Протекание большого тока по узкому каналу приводит к его мгновенному разогреву до очень высоких температур (десятки тысяч градусов). Газ в канале и вокруг него резко расширяется, что создает ударную волну, воспринимаемую как резкий звук (треск, щелчок, гром). Также разряд сопровождается яркой вспышкой света.

4. Условия: Искровой разряд требует высокого напряжения между электродами. В отличие от коронного разряда, поле может быть как однородным, так и неоднородным. Пробой происходит, когда напряженность поля в значительной части промежутка достигает критического значения.

5. Применение: Искровой разряд используется для зажигания горючей смеси в двигателях внутреннего сгорания (свечи зажигания), в электроэрозионной обработке металлов, а также в качестве источника излучения в спектральном анализе. Неконтролируемый искровой разряд (например, электростатический) может быть причиной повреждения электронных компонентов.

Ответ: Особенностями искрового разряда являются его нестационарный и кратковременный характер, формирование узкого плазменного канала (стримера), который полностью перекрывает межэлектродный промежуток, протекание большого тока, высокая температура и давление в канале, а также сопутствующие явления — яркая вспышка света и резкий звук (треск).