Презентация к докладу по теме Техническое применение газовых разрядов

Техническое применение газовых разрядов

Газовый разряд – совокупность электрических, оптических и тепловых явлений, сопровождающих прохождение электрического тока через газ. Виды газовых разрядов Искровой Коронный Дуговой Тлеющий

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

1. Искровой разряд Искровой разряд – это пробой газа, самостоятельный разряд при высоком напряжении (например: молния).

Михаил Васильевич Ломоносов (1711—1765 гг.) основоположник изучения электрических явлений , автор первой теории электричества

«Громовая машина» - первая стационарная установка для наблюдения за интенсивностью электрических разрядов в атмосфере.

Бе́нджамин Фра́нклин (1706-1790) — политический деятель, дипломат, ученый, изобретатель журналист. В 1750 г. провел эксперимент с использованием воздушного змея, запущенного в грозу. Первый американец, ставший иностранным членом Российской академии наук

Эксперимент с использованием воздушного змея, запущенного в грозу

Механизм образования молнии

Характеристики молнии: напряжение (U) между облаком и Землей 1 ГВ (гигавольт), сила тока (I) в молнии 0,1 МА (мегаампер), продолжительность молнии (t) 1 мкс (микросекунда), диаметр светящегося канала10-20см, температура 10000оС, давление 107 – 108Па.

Гром, возникающий после молнии, имеет такое же происхождение, как и треск при проскакивании лабораторной искры. Воздух внутри канала молнии сильно разогревается и расширяется, отчего и возникают звуковые волны. Эти волны, отражаясь от облаков, гор, и т.п., часто создают длительное эхо – громовые раскаты. В атмосфере земного шара одновременно происходит около 1800 гроз, дающие около 100 молний в секунду!!

Громоотвод представляет собой длинную проволоку, верхний конец которой заостряется и укрепляется выше самой высокой точки защищаемого здания. Нижний конец проволоки соединяют с металлическим листом, а лист закапывают в Землю на уровне почвенных вод. В опытах Рихмана молниеотвод не был заземлен, а был выведен в лабораторию для получения искры.

Грозы происходят там, где есть 2 фактора – тепло и влага, например в субтропиках. Центром гроз является остров Ява, где грозы происходят почти каждый день. г.Архангельск,2011 о. Ява

Электроискровая обработка металла Способ основан на свойстве искрового разряда отрывать и переносить частицы металла с одного электрода на поверхность другого + восстанавливают стальные детали с износом до 0,15мм. + увеличивается износостойкость деталей в 3 раза

2. Коронный разряд Коронный разряд - это утечка заряда в атмосферу с остриев заряженных предметов, иногда сопровождается свечением.

«Огни святого Эльма» Перед грозой или во время грозы на острых углах высоко поднятых предметов вспыхивают похожие на кисточки конусы света. (светятся верхушки деревьев, мачты кораблей, купола церквей) Данное свечение называют «огнями святого Эльма».

«Огни святого Эльма» Коронный разряд на зубцах металлической шестерни Коронный разряд на монетах

Коронный разряд на линиях электропередач Приводит к утечке электроэнергии

Очищаемый газ движется по трубе, по оси которой расположен отрицательный электрод. Вокруг него происходит коронный разряд и образуются ионы. Ионы притягиваются к мелким частицам угля, загрязняющих газ, двигаются под действием электрического поля к электродам на стенке трубы и оседают на них. Впоследствии при ударах по трубе осадок осыпается в сборник. ДЫМ заземление Электрофильтр

Счетчик Гейгера Радиоактивные частицы проникают чрез стенки трубки в счетчик, вызывают разряд, импульс тока в схеме, который фиксируется счетным устройством.

3. Дуговой разряд Происходит при атмосферном давлении и низком напряжении

Васи́лий Влади́мирович Петро́в (1761-1834) - русский физик-экспериментатор, электротехник-самоучка. В 1802 году им был осуществлен дуговой разряд.

Характеристика дугового разряда: При атмосферном давлении температура катода достигает 3000 C. Электроны, бомбардируя анод, создают в нем углубление (кратер) и нагревают его. Температура кратера около 4000 С , а если увеличить давление воздуха, то она достигает 6000-7000 оС (выше температуры поверхности Солнца). Температура газа в канале дугового разряда достигает 5000-6000 С. Сила тока в небольшой дуге достигает несколько ампер, а в больших дугах – несколько сотен ампер при напряжении порядка 50В.

Па́вел Никола́евич Я́блочков (1847 – 1894) – русский электротехник, военный инженер, изобретатель и предприниматель. В 1876 году разработал дуговую лампу, вошедшую в историю под названием «свеча Яблочкова».

«Русский свет» Успех свечи Яблочкова превзошёл все ожидания. Мировая печать пестрела заголовками: «Свет приходит к нам с Севера — из России», «Северный свет, русский свет, — чудо нашего времени». Компании по коммерческой эксплуатации «свечи Яблочкова» были основаны во многих странах мира: Франция, Германия, Англия, Бельгия, Испания, Португалия и др.

Дуговой разряд используется в прожекторах, в проекционной аппаратуре как мощный источник света. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ДУГА широко используется в электросварке

Дуговая печь Используется для выплавки стали, чугуна, ферросплавов, бронзы, получения карбида кальция, окиси азота и т.д.

Никола́й Никола́евич Бенардо́с (1842 – 1905) – русский изобретатель, создатель электрической дуговой сварки (1881). В 1882 году дуговой разряд впервые был использован для резки и сварки металла.

4. Тлеющий разряд Происходит при низком давлении ( десятые и сотые доли мм ртутного столба) и невысоком напряжении (иногда достаточно 50В). + _

Цвета тлеющих разрядов различных газах. аргон ксенон криптон гелий неон

Лампа дневного света В лампах дневного света происходит тлеющий разряд в парах ртути, атомы которой излучают ультрафиолетовые лучи. Стенки трубки покрыты светящимся составом – люминофором, который светится под действием невидимых ультрафиолетовых лучей и создает излучение, по составу близкое к солнечному. Пары ртути ядовиты и поэтому опасно, когда они бьются в помещениях.

Схема лампы дневного света Если замкнуть цепь, то ток идет через стартер и накаляет электроды внутри лампы, с которых испаряются электроны и начинается разряд. Затем стартер автоматически размыкается, т. к. падает напряжение. Лампа Стартер

Спасибо за внимание!