Плазма электрический ток в газах

Электрический ток в газах. Плазма.

Цель: ознакомиться с особенностями эл тока в газах; сформировать понятие «плазма»

Электрический разряд в газе

Присоединим электрометр к пластинам плоского конденсатора и зарядим его, он заметно не разряжается.
Вывод: воздух при комнатной температуре - диэлектрик
Нагреем воздух между дисками – конденсатор быстро разряжается
Вывод: нагретый газ является проводником и в нём устанавливается эл. ток

Процесс протекания электрического тока через газ называют газовым разрядом.

Ионизация газов

Увеличение проводимости воздуха через действие излучений: ультрафиолетового, рентгеновского, радиоактивного…
При нагревании воздуха часть атомов ионизируется – распадается на «+» заряженные ионы и электроны (или присоединение электронов к нейтральным атомам).
Объяснение: увеличение скорости молекул.
Чем выше температура, тем больше образуется ионов

Проводимость газов

Механизм проводимости похож на растворы и расплавы электролитов
Вывод: сочетание электронной проводимости (как у металлов) с ионной (как у электролитов).

Несамостоятельный разряд

U малое – возникает ток (газовый разряд)

U увеличиваем – больше ионов достигают электродов (сила тока увеличивается)
Все образовавшиеся частицы достигли электродов – роста тока нет (насыщение)
Действие ионизатора прекратить – прекращается разряд

Самостоятельный разряд

Будем увеличивать U
Начиная с некоторого значения сила тока снова возрастает
Вывод: появляются дополнительные ионы сверх тех, которые образуются за счёт действия ионизатора
I может возрасти в 100 и 1000 раз, число ионов резко возрастает, что не нужен внешний ионизатор для поддержания разряда

Плазма

Это четвёртое состояние вещества
ПЛАЗМА (от греч. plasma — вылепленное, оформленное), ионизованный газ, в котором концентрации положительных и отрицательных зарядов равны (квазинейтральность).

Большая част вещества Вселенной находится в состоянии плазмы
При достаточно больших температурах начинается ионизация газа – переход вещества в плазму
Плазма – это частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности «+» и «-» зарядов практически совпадают (в целом нейтральна)
Степень ионизации = отношение числа ионизированных атомов к их полному числу

Свойства плазмы

1)заряженные частицы легко перемещаются под действием эл. и маг. полей (поэтому любое нарушение нейтральности отдельных областей плазмы быстро ликвидируется)
2)Кулоновские силы между заряженными частицами плазмы медленно убывают с расстоянием (легко возбудить колебания и волны)
3)При высокой температуре полностью ионизированная плазма подобна сверхпроводникам