Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Несамостоятельный газовый разряд

Содержание

В случае слабых электрических полей ток при несамостоятельном разряде подчиняется закону Ома.
НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ ГАЗОВЫЙ РАЗРЯД    Несамостоятельным газовым разрядом называется такой разряд, В случае слабых электрических полей ток при несамостоятельном разряде подчиняется закону Ома. Максимальное значение тока, при котором все образующиеся ионы уходят к электродам, носит название тока насыщения. Дальнейшее увеличение напряженности поля ведет к образованию лавины электронов Происходит лавинообразное размножение первичных ионов и электронов, созданных внешним ионизатором и усиление разрядного тока. Самостоятельным разрядом будем называть такой газовый разряд, который яд продолжается Условия возникновения и поддержания самостоятельного газового разряда 1. При больших напряжениях между электродами газового промежутка ток сильно возрастает. 2. Ускоренные электрическим полем положительные ионы, ударяясь о катод, выбивают из 3. Положительные ионы, сталкиваясь с молекулами газа, переводят их в 4. Фотон, поглощенный нейтральной молекулой, ионизирует ее, происходит процесс фотонной ионизации молекул  (процесс 4); 5.  Выбивание электронов из катода под действием фотонов  (процесс 5); 6. Наконец, при значительных напряжениях между электродами газового промежутка наступает момент, 8.4. Типы разрядовВ зависимости от давления газа, конфигурации электродов и параметров внешней Тлеющий разрядТлеющий разряд возникает при низких давлениях (в вакуумных трубках). Его можно Тлеющий разряд1. Астоново темное пространство; 2. Катодная светящаяся пленка; 3. Катодное темное Искровой разрядИскровой разряд возникает в газе обычно при давлениях порядка атмосферного Рат. Искровой разрядРат После того, как разрядный промежуток «пробит» искровым каналом, сопротивление его В естественных природных условиях искровой разряд наблюдается в виде молнии. Диаметр канала молнии равен примерно 1 см, температура в канале молнии равна Ток молнии может достигать 1 млн А, напряженность поля пробоя (10-30) кВ/см Характерная форма путей разрядов Дуговой разрядДуговой разряд. Если после получения искрового разряда от мощного источника постепенно Ток при дуговом разряде резко увеличивается, достигая десятков и сотен Коронный разрядКоронный разряд возникает в сильном неоднородном электрическом поле при сравнительно высоких Когда электрическое поле вблизи электрода с большой кривизной достигает примерно Коронный разряд на ЛЭП 8.5. Применение газового разрядаСамыми распространёнными приборами, основанными на явление газового разряда, являются Газоразрядные приборы очень разнообразны, и различаются видом используемого разряда. 8.6. Понятие о плазмеВ газовом разряде возникает большое количество положительных ионов вследствие Важнейшие свойства плазмы:  а) сильное взаимодействие с внешними магнитными и электрическими Плазма – наиболее распространенное состояние вещества во Вселенной. Солнце и Холодные туманности и межзвездная среда также находятся в плазменном состоянии. В околоземном пространстве слабоионизованная плазма находится в радиационных поясах и ионосфере Земли. Проблема электризации космических аппаратов магнитосферными электронами Основной практический интерес к физике плазмы связан с решением проблемы Схема Казахстанского токамака КТМ в сечении и его вид с вакуумной камерой МГД - генераторДвижение плазмы в магнитном поле используется в методе прямого преобразования Свойства плазмы излучать электромагнитные волны ультрафиолетового диапазона используются в современных Плоский телевизор с экраном из газоразрядных элементов содержит около миллиона
Слайды презентации

Слайд 2 В случае слабых электрических полей ток при несамостоятельном

В случае слабых электрических полей ток при несамостоятельном разряде подчиняется закону Ома.

разряде подчиняется закону Ома.




Слайд 4 Максимальное значение тока, при котором все образующиеся ионы

Максимальное значение тока, при котором все образующиеся ионы уходят к электродам, носит название тока насыщения.

уходят к электродам, носит название тока насыщения.



Слайд 6 Дальнейшее увеличение напряженности поля ведет к образованию лавины

Дальнейшее увеличение напряженности поля ведет к образованию лавины электронов

электронов


Слайд 7 Происходит лавинообразное размножение первичных ионов и электронов, созданных

Происходит лавинообразное размножение первичных ионов и электронов, созданных внешним ионизатором и усиление разрядного тока.

внешним ионизатором и усиление разрядного тока.


Слайд 8 Самостоятельным разрядом будем называть такой газовый

Самостоятельным разрядом будем называть такой газовый разряд, который яд продолжается

разряд, который яд продолжается и после прекращения действия ионизатора.

Когда межэлектродный промежуток перекрывается полностью проводящей газоразрядной плазмой, наступает его пробой.

Самостоятельный газовый разряд


Слайд 9 Условия возникновения и поддержания самостоятельного газового разряда

Условия возникновения и поддержания самостоятельного газового разряда

Слайд 10 1. При больших напряжениях между электродами газового

1. При больших напряжениях между электродами газового промежутка ток сильно

промежутка ток сильно возрастает. Это происходит вследствие того, что

возникающие под действием внешнего ионизатора электроны, сильно ускоренные электрическим полем, сталкиваются с нейтральными молекулами газа и ионизируют их. В результате этого образуются вторичные электроны и положительные ионы (процесс 1)

Слайд 11 2. Ускоренные электрическим полем положительные ионы, ударяясь

2. Ускоренные электрическим полем положительные ионы, ударяясь о катод, выбивают из него электроны (процесс 2);

о катод, выбивают из него электроны (процесс 2);


Слайд 12 3. Положительные ионы, сталкиваясь с молекулами

3. Положительные ионы, сталкиваясь с молекулами газа, переводят их в

газа, переводят их в возбужденное состояние; переход таких молекул

в основное состояние сопровождается испусканием фотонов (процесс 3);

Слайд 13 4. Фотон, поглощенный нейтральной молекулой, ионизирует ее,

4. Фотон, поглощенный нейтральной молекулой, ионизирует ее, происходит процесс фотонной ионизации молекул (процесс 4);

происходит процесс фотонной ионизации молекул (процесс 4);


Слайд 14 5. Выбивание электронов из катода под

5. Выбивание электронов из катода под действием фотонов (процесс 5);

действием фотонов (процесс 5);


Слайд 15 6. Наконец, при значительных напряжениях между электродами

6. Наконец, при значительных напряжениях между электродами газового промежутка наступает

газового промежутка наступает момент, когда положительные ионы, обладающие меньшей

длиной свободного пробега, чем электроны, приобретают энергию, достаточную для ионизации молекул газа (процесс 6), и к отрицательной пластине устремляются ионные лавины.
Когда возникают, кроме электронных лавин, еще и ионные, сила тока растет уже практически без увеличения напряжения.

Слайд 16 8.4. Типы разрядов
В зависимости от давления газа, конфигурации

8.4. Типы разрядовВ зависимости от давления газа, конфигурации электродов и параметров

электродов и параметров внешней цепи существует четыре типа самостоятельных

разрядов:
тлеющий разряд;
искровой разряд;
дуговой разряд;
коронный разряд.

Слайд 17 Тлеющий разряд
Тлеющий разряд возникает при низких давлениях (в

Тлеющий разрядТлеющий разряд возникает при низких давлениях (в вакуумных трубках). Его

вакуумных трубках).
Его можно наблюдать в стеклянной трубке с

впаянными у концов плоскими металлическими электродами.
Вблизи катода располагается тонкий светящийся слой, называемый катодной светящейся пленкой

Слайд 19 Тлеющий разряд
1. Астоново темное пространство; 2. Катодная светящаяся

Тлеющий разряд1. Астоново темное пространство; 2. Катодная светящаяся пленка; 3. Катодное

пленка; 3. Катодное темное пространство; 4. Тлеющее свечение; 5.

Фарадеево темное пространство; 6. Положительный столб.

Слайд 20 Искровой разряд
Искровой разряд возникает в газе обычно при

Искровой разрядИскровой разряд возникает в газе обычно при давлениях порядка атмосферного

давлениях порядка атмосферного Рат.
Он характеризуется прерывистой формой.
По

внешнему виду искровой разряд представляет собой пучок ярких зигзагообразных разветвляющихся тонких полос, мгновенно пронизывающих разрядный промежуток, быстро гаснущих и постоянно сменяющих друг друга.
Эти полоски называют искровыми каналами.

Слайд 21 Искровой разряд
Рат

Искровой разрядРат

Слайд 22 После того, как разрядный промежуток «пробит»

После того, как разрядный промежуток «пробит» искровым каналом, сопротивление его

искровым каналом, сопротивление его становится малым, через канал проходит

кратковременный импульс тока большой силы, в течение которого на разрядный промежуток приходится лишь незначительное напряжение. Если мощность источника не очень велика, то после этого импульса тока разряд прекращается. Напряжение между электродами начинает повышаться до прежнего значения, и пробой газа повторяется с образованием нового искрового канала.

Слайд 23 В естественных природных условиях искровой разряд

В естественных природных условиях искровой разряд наблюдается в виде молнии.

наблюдается в виде молнии.
На рисунке изображен пример

искрового разряда – молния, продолжительностью 0,2 ÷ 0,3с
силой тока 104 – 105 А, длиной 20 км

Слайд 26 Диаметр канала молнии
равен примерно 1 см,
температура

Диаметр канала молнии равен примерно 1 см, температура в канале молнии

в канале молнии
равна примерно 25 000°С,
продолжительность разряда


составляет доли секунды.

Слайд 27 Ток молнии может достигать 1 млн А, напряженность

Ток молнии может достигать 1 млн А, напряженность поля пробоя (10-30) кВ/см

поля пробоя (10-30) кВ/см


Слайд 28 Характерная форма путей разрядов

Характерная форма путей разрядов

Слайд 29 Дуговой разряд
Дуговой разряд. Если после получения искрового разряда

Дуговой разрядДуговой разряд. Если после получения искрового разряда от мощного источника

от мощного источника постепенно уменьшать расстояние между электродами, то

разряд из прерывистого становится непрерывным возникает новая форма газового разряда, называемая дуговым разрядом.

Рат
U=50-100 В
I = 100 А

Слайд 30 Ток при дуговом разряде резко увеличивается,

Ток при дуговом разряде резко увеличивается, достигая десятков и сотен

достигая десятков и сотен ампер, а напряжение на разрядном

промежутке падает до нескольких десятков вольт.
Дуговой разряд поддерживается, главным образом, за счет термоэлектронной эмиссии с поверхности катода.
На практике – это сварка, мощные дуговые печи.

Слайд 31 Коронный разряд
Коронный разряд возникает в сильном неоднородном электрическом

Коронный разрядКоронный разряд возникает в сильном неоднородном электрическом поле при сравнительно

поле при сравнительно высоких давлениях газа (порядка атмосферного).
Такое

поле можно получить между двумя электродами, поверхность одного из которых обладает большой кривизной (тонкая проволочка, острие). Рат

Слайд 32 Когда электрическое поле вблизи электрода с

Когда электрическое поле вблизи электрода с большой кривизной достигает примерно

большой кривизной достигает примерно 3∙106 В/м, вокруг него возникает

свечение, имеющее вид оболочки или короны, откуда и произошло название заряда.

Слайд 33 Коронный разряд на ЛЭП

Коронный разряд на ЛЭП

Слайд 34 8.5. Применение газового разряда
Самыми распространёнными приборами, основанными на

8.5. Применение газового разрядаСамыми распространёнными приборами, основанными на явление газового разряда,

явление газового разряда, являются точные приборы, которые можно разделить

на следующие групп шесть групп.

● Тиратроны и газотроны тлеющего разряда.
● Стабиллитроны тлеющего и коронного разрядов.
● Счётчики коммутаторные векотроны.
● Индикаторы тлеющего разряда.
● Газотроны тиратроны с наполненным катодом.
● Импульсные водородные тиратроны с наполненным катодом.

Слайд 35 Газоразрядные приборы очень разнообразны, и различаются

Газоразрядные приборы очень разнообразны, и различаются видом используемого разряда. Они

видом используемого разряда.
Они используются для стабилизации напряжения,

защиты от перенапряжения, выполнения переключательных функций, индикации электрического состояния и т. д.

В последнее время для повышения защиты уязвимых и ответственных объектов, например, пусковых комплексов ракет, пытаются реализовать различные формы управления молнией, в частности лазерное инициирование молнии.
Лазерное инициирование основано на создании в воздухе ионизованного канала с помощью лазерного излучения.


Слайд 36 8.6. Понятие о плазме
В газовом разряде возникает большое

8.6. Понятие о плазмеВ газовом разряде возникает большое количество положительных ионов

количество положительных ионов вследствие высокой эффективности ударной ионизации, причем

концентрация ионов и электронов одинакова.
Такая система из электронов и положительных ионов, распределенных с одинаковой концентрацией, называется плазмой.


Плазма, в которой выполняется равенство:

(где индексы «э», «и», «а» относятся к электронам, ионам, атомам) называется изотермической.
Такая плазма имеет место при ионизации с помощью высокой температуры (дуга, горящая при атмосферном и выше давлении, искровой канал); например, в дуге сверхвысокого давления (до 1000 атм.) температура плазмы достигает 10000 К, температура плазмы при термоядерном взрыве – порядка нескольких десятков миллионов градусов, в установке «ТОКАМАК» для исследования термоядерных реакций – порядка 7∙106 K.


Слайд 37 Важнейшие свойства плазмы:
а) сильное взаимодействие с

Важнейшие свойства плазмы: а) сильное взаимодействие с внешними магнитными и электрическими

внешними магнитными и электрическими полями, связанное с ее высокой

электропроводностью;
б) специфическое коллективное взаимодействие частиц плазмы, осуществляющееся через усредненные электрические и магнитные поля, которые создают сами эти частицы;
в) благодаря коллективным взаимодействиям плазма ведет себя как своеобразная упругая среда, в которой легко возбуждаются и распространяются различного рода колебания и волны (например, ленгмюровские колебания плазмы);
г) во внешнем магнитном поле плазма ведет себя как диамагнитная среда;
д) удельная электрическая проводимость полностью ионизованной плазмы не зависит от плотности плазмы и увеличивается с ростом термодинамической температуры, и при Т ≥ 107 К столь велика, что плазму можно приближенно считать идеальным проводником



Слайд 38 Плазма – наиболее распространенное состояние вещества

Плазма – наиболее распространенное состояние вещества во Вселенной. Солнце и

во Вселенной. Солнце и другие звезды состоят из полностью

ионизован­ной высокотемпературной плазмы. Основной источник энергии излучения звезд – термоядерные реакции синтеза, протекающие в недрах звезд при огромных температурах.

Слайд 39 Холодные туманности и межзвездная среда также находятся в

Холодные туманности и межзвездная среда также находятся в плазменном состоянии.

плазменном состоянии.


Слайд 40 В околоземном пространстве слабоионизованная плазма находится в радиационных

В околоземном пространстве слабоионизованная плазма находится в радиационных поясах и ионосфере

поясах и ионосфере Земли. С процессами, происходящими в этой

плазме, связаны такие явления, как магнитные бури, нарушения дальней радиосвязи и полярные сияния

Слайд 41 Проблема электризации космических аппаратов магнитосферными электронами

Проблема электризации космических аппаратов магнитосферными электронами

Слайд 42 Основной практический интерес к физике плазмы

Основной практический интерес к физике плазмы связан с решением проблемы

связан с решением проблемы управляемого термоядерного синтеза – процесс

слияния легких атомных ядер при высоких температурах в управляемых условиях. Энергетический выход реактора составляет 105 кВт/м3

при температуре 108 К.

Схема токамака


Слайд 43 Схема Казахстанского токамака КТМ в сечении и его

Схема Казахстанского токамака КТМ в сечении и его вид с вакуумной

вид с вакуумной камерой
Осуществление управляемой термоядерной реакцией в

высокотемпературной плазме позволит человечеству в будущем получить практически неисчерпаемый источник энергии.

Слайд 44 МГД - генератор
Движение плазмы в магнитном поле используется

МГД - генераторДвижение плазмы в магнитном поле используется в методе прямого

в методе прямого преобразования внутренней энергии ионизованного газа в

электрическую. Этот метод осуществлен в магнитогазодинамическом генераторе

Слайд 45 Свойства плазмы излучать электромагнитные волны ультрафиолетового

Свойства плазмы излучать электромагнитные волны ультрафиолетового диапазона используются в современных

диапазона используются в современных телевизорах с плоским плазменным экраном.


Ионизация плазмы в плоском экране происходит в газовом разряде. Разряд возникает при бомбардировке молекул газа электронами, ускоренными электрическим полем − самостоятельный разряд.

Слайд 46 Плоский телевизор с экраном из газоразрядных

Плоский телевизор с экраном из газоразрядных элементов содержит около миллиона

элементов содержит около миллиона маленьких плазменных ячеек, собранных в

триады RGB – пиксели (pixel – picture element).

  • Имя файла: nesamostoyatelnyy-gazovyy-razryad.pptx
  • Количество просмотров: 119
  • Количество скачиваний: 0