Номер 8, страница 164 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

8. Какие виды самостоятельного разряда вы знаете?

Самостоятельный газовый разряд — это электрический разряд в газе, который способен существовать без внешнего ионизатора (например, ультрафиолетового излучения или рентгеновских лучей). Поддержание разряда обеспечивается процессами, происходящими в самом газе под действием электрического поля. Ключевую роль играет ударная ионизация, при которой электроны, разогнанные полем, сталкиваются с нейтральными атомами или молекулами газа и выбивают из них новые электроны, создавая лавину заряженных частиц. Различают четыре основных вида самостоятельного разряда.

Тлеющий разряд

Этот вид разряда возникает при низких давлениях газа (от долей до нескольких сотен Паскалей). Он характеризуется относительно небольшим током (от микроампер до сотен миллиампер) и высоким напряжением между электродами (сотни и тысячи вольт). Внешне представляет собой свечение, заполняющее значительную часть разрядного промежутка, и имеет сложную структуру, состоящую из нескольких светящихся и темных областей. Эмиссия электронов с катода происходит в основном за счет его бомбардировки положительными ионами. Тлеющий разряд широко применяется в источниках света (неоновые и люминесцентные лампы), в газовых лазерах и в технологии плазменного травления.

Ответ: Тлеющий разряд — это вид самостоятельного разряда при низком давлении, характеризующийся умеренным током и высоким напряжением.

Дуговой разряд

Характеризуется очень высокой плотностью тока (десятки и тысячи ампер на квадратный сантиметр) и низким напряжением горения (десятки вольт). Он может существовать в широком диапазоне давлений, включая атмосферное и выше. Основным механизмом, поддерживающим разряд, является термоэлектронная эмиссия — испускание электронов с поверхности катода, раскаленного до высокой температуры (несколько тысяч градусов Цельсия) протекающим током. Плазма дугового разряда очень горячая и яркая. Применяется в электросварке, дуговых сталеплавильных печах и в мощных источниках света (дуговые лампы, прожекторы).

Ответ: Дуговой разряд — это мощный разряд с высокой плотностью тока и низким напряжением, поддерживаемый за счет раскаленного катода.

Искровой разряд

Это нестационарный, прерывистый вид разряда, который возникает при высоких давлениях газа (как правило, атмосферном) в очень сильных электрических полях, превышающих диэлектрическую прочность газа. Он имеет вид ярких, разветвленных каналов плазмы, которые быстро появляются и исчезают. Длительность искры очень мала (от долей до сотен микросекунд), но ток в канале может достигать огромных значений (до сотен тысяч ампер). Самый известный природный пример искрового разряда — молния. В технике он используется в свечах зажигания двигателей внутреннего сгорания и для обработки материалов.

Ответ: Искровой разряд — это кратковременный электрический пробой газа при высоком напряжении, примером которого является молния.

Коронный разряд

Возникает при атмосферном давлении в сильно неоднородных электрических полях, например, у электродов с малым радиусом кривизны (острия, тонкие провода). Ионизация газа происходит только в небольшой области вблизи такого электрода, где напряженность поля максимальна. Внешне проявляется в виде слабого свечения, охватывающего электрод, — «короны». Ток коронного разряда невелик. Этот вид разряда используется в электрофильтрах для очистки промышленных газов от пыли, в озонаторах и ионизаторах воздуха. Также он является причиной потерь энергии на высоковольтных линиях электропередачи.

Ответ: Коронный разряд — это локальный разряд, возникающий в сильно неоднородном электрическом поле у заостренных проводников.