Номер 5, страница 141 - гдз по физике 8 класс учебник Изергин

Глава III. Постоянный электрический ток. Параграф 23. Электрический ток в газах - номер 5, страница 141.

Условие.

5. Какие виды самостоятельного разряда вам известны?

Решение.

Самостоятельный газовый разряд — это электрический разряд в газе, который способен существовать без внешнего ионизатора. Поддержание разряда происходит за счет процессов, порождаемых самим разрядом, главным образом — ударной ионизации атомов и молекул газа электронами, ускоренными электрическим полем. Существует несколько основных видов самостоятельного разряда, которые отличаются условиями возникновения и своими свойствами.

Тлеющий разряд

Этот вид разряда возникает при низком давлении газа (порядка 1–1000 Па). Он характеризуется относительно низким током и заполнением значительной части разрядного промежутка свечением, цвет которого зависит от используемого газа. Структура тлеющего разряда неоднородна и включает в себя темные и светящиеся области (катодное темное пространство, отрицательное свечение, фарадеево темное пространство, положительный столб). Тлеющий разряд используется в люминесцентных лампах, неоновых вывесках, газовых лазерах и плазменных технологиях.

Дуговой разряд

Возникает при высоких давлениях (вплоть до атмосферного и выше) и характеризуется очень высокой плотностью тока (до $10^8$ А/м²) и высокой температурой плазменного канала (6000–12000 К). Напряжение горения дуги обычно невелико (десятки вольт). Основным источником электронов является термоэлектронная эмиссия с раскаленного катода. Внешне представляет собой ослепительно яркую дугу. Дуговой разряд нашел широкое применение в электросварке, дуговых печах для плавки металлов, в мощных источниках света (прожекторы, лампы для кинопроекторов) и плазмотронах.

Искровой разряд

Это нестационарный (импульсный) вид разряда, возникающий, как правило, при атмосферном давлении в сильном электрическом поле, превышающем пробивное напряжение для данного промежутка. Он имеет вид ярких, прерывистых и часто разветвленных каналов (стримеров), которые пронизывают газовый промежуток за очень короткое время. Протекание тока в канале сопровождается резким повышением температуры и давления, что вызывает характерный звуковой эффект (треск). Примером искрового разряда в природе является молния, а в технике — искра в свече зажигания двигателя внутреннего сгорания или разряд в электрошоковом устройстве.

Коронный разряд

Этот тип разряда возникает в газах при высоком давлении (обычно атмосферном) в резко неоднородных электрических полях, например, вблизи электродов с очень малой кривизной поверхности (острия, тонкие провода). Ионизация газа происходит только в узкой области вокруг такого электрода, где напряженность поля максимальна. Внешне он проявляется как слабое свечение (корона) вокруг электрода. Ток коронного разряда невелик. Примеры из природы — «огни святого Эльма». В технике коронный разряд используется в электрофильтрах для очистки промышленных газов, озонаторах, ионизаторах воздуха, а также в копировальных аппаратах и лазерных принтерах.

Ответ:

Основными видами самостоятельного электрического разряда в газах являются: тлеющий, дуговой, искровой и коронный разряды. Они различаются по условиям возникновения (давление газа, конфигурация электрического поля) и своим физическим характеристикам (плотность тока, температура, внешний вид).