Электрический ток в газовом разряде

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ГАЗОВОМ РАЗРЯДЕ [c.83]

Электрическая дуга - это своеобразный проводник электрического тока. В отличие от металлических проводов дуга как проводник представляет собой газовый канал, содержащий в своем объеме по всей длине наряду с нейтральными атомами газа электрически заряженные частицы электроны и ионы. Под действием разности потенциалов, которая приложена к электродам, в газовом проводящем канале устанавливается упорядоченное движение заряженных частиц -электрический ток. Прохождение тока через газ получило название электрического разряда. Физические явления, возникающие при электрическом разряде, зависят от рода и давле ния газа, материала и геометрии электродов, а также от силы тока. Эти факторы обусловливают возникновение различных видов электрического разряда (темный разряд, корона, тлеющий разряд и т.д.). Электрической дугой принято считать конечную форму электрического разряда, развившегося при любых обстоятельствах, если сила тока, проходящего через газ, превышает 0,1 А. [c.83]

При давлении газа, равном и выше атмосферного, а также при соответствующих разности потенциалов и силе тока возникает газовый разряд в виде электрической дуги. Электрическая дуга может иметь место в любом газе при наличии силы тока, достаточной для пробоя газового промежутка между электродами. Разрядные явления сосредоточены в узком и ярко светящемся канале (столб дуги), который идет от одного электрода к другому и принимает форму дуги под действием конвекционных потоков газа, нагреваемого разрядом. [c.36]

Процесс образования электронов и ионов называется ионизацией, а газ, содержащий электроны и ионы, ионизированным. При прохождении электрического тока через газовый промежуток положительные ионы стремятся к отрицательному полюсу (катоду), а отрицательные — к положительному (аноду). При движении некоторые ионы и электроны, сталкиваясь между собой, нейтрализуются и образуют нейтральные атомы и молекулы. Процесс образования нейтральных атомов и молекул называется рекомбинацией. При рекомбинации образуется энергия в форме электромагнитных излучений. В электрическом газовом разряде при бомбардировке поверхности отрицательного полюса электрода (катода) ионами, воздействии на эту поверхность электромагнитных излучений, влиянии высокой температуры и приложении электрического поля с поверхности отрицательного полюса (катода) во внешнюю среду выходят электроны. Излучение с поверхности отрицательного полюса электронов во внешнюю среду называется электронной эмиссией. Таким образом, при дуговом разряде происходит образование ионов — ионизация газов с обратимым процессом — рекомбинацией и имеет место электронная эмиссия. [c.28]

Электрическая дуга представляет собой мощный электрический длительный разряд в газовой среде между двумя электродами. Электрический разряд в газах есть прохождение электрического тока в ионизированной газовой среде. [c.71]

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗРЯД В ГАЗАХ, газовый разряд — прохождение электрического тока через газовую среду. [c.183]

Электрическая дуга используется в сварочной технике как источник нагрева с высокой концентрацией выделяемого тепла. Дуга - форма электрического разряда в газах или в парах материала электродов. Сварочная дуга характеризуется большой плотностью тока в газовом промежутке (столбе дуги) - сотни А/см и на электродах (тысячи А/см ), а также высокой температурой газа в проводящем канале (тысячи градусов). [c.6]

При газовом разряде электрическое сопротивление дуги не постоянно, так как количество заряженных частиц в нем зависит от степени ионизации и сечения столба дуги, которые определяются величиной тока, протекающего через газ. Поэтому электрический ток в газах [c.7]

Электрическая дуга представляет собой один из видов электрических разрядов в газах, при котором наблюдается прохождение электрического тока через газовый промежуток под воздействием электрического поля. Прохождение электрического тока через газ возможно только при наличии в нем заряженных частиц — электронов и ионов. Возникновение заряженных частиц в дуговом промежутке обусловливается эмиссией (испусканием) электронов с поверхности отрицательного электрода (катода) и ионизацией находящихся в промежутке газов и паров. Электрическую дугу, используемую для сварки металлов, называют сварочной дугой. В отличие от обычной дуги сварочная дуга представляет собой электрический дуговой разряд в ионизированной смеси не только газов, но и паров металла и компонентов, входящих в состав электродных покрытий, флюсов и т.д. [c.24]

Электрический ток в газах называется газовым разрядом. Для осуществления газового разряда к трубке, где имеется ионизованный газ [газоразрядная трубка), должно быть приложено электрическое или магнитное поле. [c.231]

Передается энергия от источника к активному веществу главным образом в плазме газового разряда, под которым понимается совокупность процессов, связанных с прохождением электрического тока через газовую среду, расположенную между электродами. [c.224]

Поскольку плазма в значительной степени состоит из заряженных частиц, она является хорошим проводником электричества. Это, в частности, делает возможным существование электрической дуги в воздухе или прохождение тока через газ низкого давления в газосветных трубках. В электрических дугах с угольными электродами температура последних ограничивается температурой сублимации угля, составляющей примерно 4 000° К- В газовом разряде температуры выше, но вследствие малой плотности газа его свечение меньше, чем твердых электродов. [c.380]

Наиболее эффективны лазеры на углекислом газе с поперечной относительно линии электрического тока продувкой газа. Схема такого лазера мощностью до 10 кВт приведена на рис. 3.7. Эта разновидность газового лазера использует интенсивную прокачку газа через резонатор 3 с охлаждением его в теплообменнике 4. Электрический разряд возбуждается между анодной плитой 2 и секционированным катодом I. [c.123]

Электрическая дуга. Если сила тока в самостоятельном газовом разряде очень велика, то удары положительных ионов и [c.171]

Одним из наиболее распространенных ионных лазеров является аргоновый лазер. Условия его возбуждения характерны для ионных лазеров, в которых верхний лазерный уровень заселяется благодаря двум последовательным столкновениям атомов аргона с электронами в электрическом разряде. При первом столкновении образуются ионы из нейтральных атомов, а при втором происходит возбуждение этих ионов, т. е. накачка представляет собой двухступенчатый процесс. Для того чтобы ионный лазер действовал эффективно, плазма газового разряда должна быть высокоионизированной. Такая плазма создается при использовании сильноточного дугового разряда. Газоразрядная трубка имеет малый диаметр (1—10 мм), что позволяет получать большие плотности тока в разряде (порядка сотен ампер на 1 см ). [c.290]

РАЗРЯД (искровой имеет вид прерывистых зигзагообразных разветвляющихся нитей, быстро прекращающихся после пробоя разрядного промежутка уменьшения напряжения, вызванного самим разрядом кистевой относится к разновидности коронного разряда, сопровождающегося появлением искр вблизи острия коронный — высоковольтный самостоятельный разряд, возникающий в резко неоднородном электрическом поле вблизи электродов с большой кривизной поверхности (острие, проволока) лавинный электрический разряд в газе, в котором возникающие при ионизации электроны сами производят дальнейшую ионизацию несамостоятельный— газовый разряд, существующий при ионизации газа внешним ионизатором самостоятельный не требует для своего поддержания внешнего ионизатора тлеющий происходит самостоятельно в газе при низкой температуре катода, сравнительно малой плотности тока и пониженном по сравнению с атмосферным давлении газа электрический — прохождение электрического тока через вещество, сопровождающееся изменением состояния вещества под действием электрического поля) РАЗУПРОЧНЕНИЕ — понижение прочности и повышение пластичности предварительно упрочненных материалов, РАКЕТОДИНАМИКА — наука о движении летательных аппаратов, снабженных реактивными двигателями РАСПАД радиоактивный (альфа состоит в испускании тяжелыми ядрами некоторых химических элементов альфа-частиц бета обозначает три типа ядерных превращений электронный и позитронный распады, а также электронный захват гамма является жестким электромагнитным излучением, энергия которого испускается при переходах ядер из возбужденных энергетических состояний в основное или менее возбужденное состояние, а также при ядерных реакциях) РАСПЫЛЕНИЕ катодное — разрушение твердых тел при [c.269]

Одним из наиболее удобных и распространенных способов получения плазмы является газовый разряд. Под газовым разрядом будем понимать совокупность физических явлений, сопровождающих протекание электрического тока через вещество в газообразном состоянии. Принципиальная электрическая схема газового разряда представлена на рис. 3.1. [c.75]

Одним из основных требований, предъявляемых к любому методу накачки лазеров, является однородное, а в случае непрерывной генерации и стабильное во времени возбуждение рабочего тела. Это означает, что используемая в качестве активной среды плазма газового разряда должна быть не только по возможности однородна, но и устойчива относительно всегда присутствующих в реальных условиях флуктуаций различных параметров. В определенных ситуациях эти вначале малые, случайные флуктуации могут начать нарастать необратимым образом, в результате чего плазма переходит в новую, так называемую неустойчивую фазу, характеризующуюся неоднородным распределением в пространстве концентраций частиц, плотности тока, электрических полей, плотности выделяемой энергии и других параметров. [c.84]

Все рассмотренные типы самостоятельных разрядов постоянного тока характеризуются вполне определенными значениями необходимых для их поддержания электрических полей и взаимосвязью величины этих полей с током. Это обстоятельство несколько ограничивает эффективность использования отдельных форм разряда для возбуждения конкретных лазеров. Определенные ограничения на использование самостоятельных разрядов в лазерах накладывает и их худшая по сравнению с несамостоятельными разрядами устойчивость. Тем не менее, благодаря своей технической простоте, возможности осуществления в большом числе газовых смесей и отсутствию специальных устройств ионизации, самостоятельные разряды находят очень широкое применение в газовых лазерах. [c.106]

Плазменный переплав. В ограниченной степени плавку с помощью плазмы исследовали применительно к обеим стадиям производства, первичной выплавке и переплаву. Регулировку температуры, которая существенно превышает температуру у всех остальных процессов, осуществляют при посредстве газовой среды, в которой происходит плавка. Главные соображения, по которым обращаются к данному способу плавки, — высокая производительность и высокий коэффициент использования тепловой энергии [9]. Различные виды плазмы образуются в результате пропускания электрического тока через газ. Чтобы последний приобрел электропроводимость, его сначала необходимо ионизировать. В результате между двумя электродами устанавливается проводящий канал, и электрический ток, проходя сквозь ионизированный газ, порождает газовые разряды. Средняя температура газа меняется в пределах от 3000 до 6000 °С, а температуры электрической дуги- от 6000 до 20000 °С. [c.149]

Электрическая дуга является разрядом в газах, при котором электрический ток проходит через газовый промежуток под воздействием электрического поля при наличии в нем заряженных частиц — электронов и ионов. Они возникают в этом пространстве при эмиссии (испускании) электронов с поверхности отрицательного электрода (катода) и ионизации газов. [c.15]

Сварочной дугой называют разряд электрического тока в газовой среде между находящимися под напряжением токопроводными материалами, расположенными на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга. При электродуговой сварке токопроводными материалами являются электрод и свариваемая деталь. Электрические заряды в сварочной дуге переносятся электронами, а также положительно и отрицательно заряженными ионами. [c.29]

Для газового разряда сопротивление не является постоянным (R ф onst), так как число заряженных частиц в нем зависит от интенсивности ионизации и, в частности, от тока. Поэтому электрический ток в газах не подчиняется закону Ома и вольтам-перная характеристика разряда для газов является обычно нелинейной. [c.38]

ПИНЧ-ЭФФЕКТ есть свойство канала электрического разряда в электропроводящей среде уменьшать свое сечение под действием собственного магнитного поля тока ПИРОЭЛЕКТРИК— кристаллический диэлектрик, обладающий самопроизвольной поляризацией ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСТВО — возникновение электрических зарядов на поверхости некоторых кристаллов диэлектриков при их нагревании или охлаждении ПЛАЗМА (есть частично или полностью ионизированный газ, в котором объемные плотности положительных и отрицательных электрических зарядов практически одинаковы высокотемпературная имеет температуру ионов выше 10 К газоразрядная находится в газовом разряде кварк-глюонная возникает в результате соударения тяжелых ядер при высоких энергиях ядерного вещества низкотемпературная имеет температуру ионов менее 10" К твердых тел — условный термин, обозначающий совокупность подвижных заряженных частиц в твердых проводниках, когда их свойства близки к свойствам газоразрядной плазмы) ПЛАСТИНКА вырезанная из двоя-копреломляющего кристалла параллельно его оптической оси, толщина которой соответствует оптической разности хода обыкновенного и необыкновенного лучей, кратной [длине волны для пластинки в целую волну нечетному числу (половин для волн для пластинки в полволны четвертей длин волн для пластинки в четверть волны)] зонная — прозрачная плоскость, на которой четные или нечетные зоны Френеля для данного точечного источника света сделаны непрозрачными нлоскопараллельная — ограниченный параллельными плоскостями слой среды, прозрачной в некотором интервале длин волн оптического излучения ПЛАСТИЧНОСТЬ — свойство твердых тел необратимо изменять свои размеры и форму под действием механических нагрузок ПЛОТНОСТЬ тела — одна из основных характеристик тела (вещества), равная отношению массы элемента тела к его объему [c.259]

Слабоионизсванный постоянный высокочастотный разряд. В качестве среды для непрерывно действующих газовых лазеров на нейтральных атомах чаще всего используется положительный столб тлеющего разряда. Плотность тока в таком разряде обычно порядка 100—200 ма1см . Свойства плазмы положительного столба определяются напряженностью электрического поля вдоль разряда. В установившемся, неслоистом, однородном положительном столбе продольное электрическое поле таково, что число возникающих электронов и ионов равно диффузионным потерям заряженных частиц на стенках разрядной трубки. Электронная температура в плазме разряда автоматически устанавливается такой, которая необходима для поддержания потока положительных ионов и потерь электронов на стенках. В большинстве случаев, когда можно пренебречь объемной ионизацией и соударениями между электронами и атомами в метастабиль-ном состоянии, средняя электронная температура определяется главным образом произведением давления газа в трубке Р и диаметром трубки D. Чтобы воспроизвести заданные условия разряда в каком-либо чистом газе, необходимо только обеспечить постоянство про- [c.672]

Физическая сущность процессов в газотроне. Наличие газовой среды между электродами меняет существенно протекание физического процесса в лампе. При накале катода на его поверхности за счет явления термоэлектронной эмиссии начинается выделение электронов, которые под действием электрического поля, поддерживаемого анодным напряжением, приходят в движение, направляясь от катода к аноду. При движении электроны, соударяясь с молекулами газа или пара, ионизируют их, в результате чего в междуэлактродном пространстве между катодом и анодом образуется ионная плазма, которая хорошо проводит электрический ток. В газотроне в проводящую часть периода возникает несамостоятельный дуговой разряд. Лампа зажигается. Анодный ток протекает через лампу. [c.108]

Электроэрозионная размерная обработка основана на действии последовательных импульсных разрядов электрического тока, каждый из которых вызывает местное разрушение электрода (анода) с образованием в нем небольшого углубления — лунки (рис. 12.1, а 1 — канал проводимостн, 2 — газовая по.лость, 3 — расплавленный металл, 5 — контур лунки). Импульсный разряд сопровождается мгновенным преобразованием энергии электрического тока в тепловую (взрывом), характеризуемую температурой в месте его действия, достигающей десятков тысяч градусов. При этом происходит. местное расплавление металла электродов (инструмента и детали), а под действием образовавшегося высокого ударного давления металл и его пары выбрасываются за пределы электродов и застывают в виде капель 4 (рис. 12.1, б). [c.243]

Еще более качественным получается шов при электрошлако-вой сварке. Принципиальной особенностью этого вида сварки является отсутствие дугового разряда. Плавление металла происходит вследствие теплоты, выделяемой электрическим током в жидком П1лаке, который обладает заметной электропроводностью, Электрошлаковая сварка обеспечивает исключительно высокую производительность при значительном С0краще11ии расхода электроэнергии. Сварной пюв почти не содержит газовых включенип. Специально подобранные флюсы очищают металл от серы и других неметаллических включений, поэтому механические качества металла шва очень высоки. [c.235]

Если через газовую смесь пропустить электрический ток (возбудить в газе разряд), то возникающее вокруг тока магнитное поле стремится сжать этот ток и плазма стягивается в узкий шнур, (рис. 108). Это явление самостягивания группы заряженных частиц называется пинч-эффектом. Напряженность магнитного поля на поверхности шнура [c.329]

Объединение электричества и магнетизма. Уже в 1801 г. было установлено, что при прохождении электрического тока через застворы солей на электродах происходит выделение вещества рис. 14). Это явление было названо электролизом, и его исследование сыграло очень важную роль в установлении дискретной природы электричества. Изучая явления газового разряда, русский ученый В. В. Петров в 1802 г. открывает электрическую дугу. В 1820 г. датский физик X. Эрстед обнаружил, что электричество и магнетизм связаны друг с другом. Замыкая и размыкая цепь с током, он увидел колебания стрелки компаса, расположенного вблизи проводника. Впервые два до сих пор изучавшихся раздельно физических явления связываются друг с другом. Француз [c.96]

Особенность проектируемых реакторов — работа в импульсном режиме. Цикл начинается с тщательного вакуумирования тороидальной камеры и заполнения ее газовой топливной смесью, которая затем ионизуется электрическим разрядом специальными системами. Полученная плазма разогревается сначала собственным током в течение нескольких секунд, а затем дополнительно инжекторами, после чего начинается самоподдер-живающаяся термоядерная реакция, которая длится несколько минут (или несколько десятков минут). Заряженные частицы удерживаются в плазме около 1 с, поэтому вскоре начинается их взаимодействие с первой стенкой (за исключением частиц, выведенных в дивертор). В результате материал стенки частично распыляется и попадает в плазму, которая быстро остывает горение топлива прекращается. После этого содержимое вакуумной камеры откачивается и цикл повторяется заново. Пауза между рабочими частями последовательных циклов длится десятки секунд. [c.159]

Сущность способа при прохождении постоянного электрического тока соответствующего напряжения и плотности через электролит между электродами поверхность катода нагревается с большой скоростью до высокой температуры. Нагрев обусловлен искровымя разрядами между поверхностью катода и электролитом, создающими пульсирующие тепловые потоки, а также экзотермическими реакциями, протекающими в газовой оболочке, образующейся у катода. [c.960]

НАПОР [<гидростатический определяется отношением полной потенциальной скоростной характеризуется отношением кинетической) энергии некоторого объема жидкости к массе жидкости в этом объеме температурный — разность температур двух различных смежных или разделенных стенкой сред, между которыми происходит теплообмен] НАПРЯЖЕНИЕ механическое [служит мерой внутренних сил, возникающих в деформированном теле и определяемой отношением выявленной силы к величине элементарной площадки, выбранной внутри или на поверхности тела в гидроаэростатике определяется как сила, отнесенная к единице площади поверхности, на которую она действует касательное возникает под действием сил, касательных к нормальное возникает под действием сил, нормальных к> поверхности тела трение численно равно силе внутреннего трения в газе, действующей на единицу площади поверхности слоя] электрическое (численно равно суммарной работе, совершаемой кулоновскими и сторонними силами при перемещении по участку цепи единичного положительного заряда анодное прилагается между анодом и катодом электронной лампы или гальванической ванны зажигания обеспечивает переход несамостоятельного газового разряда в самостоятельный переменное, действующее значение которого вычисляют (для периодического напряжения) как среднеквадратичное значение напряжения за период его изменения пробивное вызывает разряд через слой диэлектрика сеточное приложено между сеткой и катодом электронной лампы и служит для запирания лампы при определенном значении его на участке цепи равно произведению его сопротивления на силу тока) НАПРЯЖЕНИЯ механические (контактные возникают на площадках соприкосновения деформируемых тел температурные образуются в теле вследствие различия температур составных его частей и ограничения возможностей теплового расширения со стороны окружающих частей тела или других тел остаточные вызываются крупными дефектами материала, неоднородностью кристаллической структуры и дефектами атомно-кристаллических решеток) [c.253]

СПЕКТРОСКОПИЯ — совокупность методов исследования строения вещества, основанных на резонансном поглощении радиоволн РАЗМАГНИЧИВАНИЕ — уменьшение остаточной намагниченности ферромагне1ика после снятия внешнего магнитного поля РАЗМЯГЧЕНИЕ — переход вещества из твердого состояния в жидкое при повышении температуры РАЗРЯД (безэлектродный вызывается либо током смещения, либо является индукционным током, а разрядный промежуток изолирован от электродов высокочастотный происходит в газе под действием электрического поля 1азовый — процесс прохождения электрического тока через газ дуговой — самостоятельный газовый разряд с большой плотностью тока, при котором основную роль в ионизации играют электроны, возникающие вследствие термоэлектронной эмиссии с разогретого самим разрядом катода, а газ в столбе дуги находится в состоянии плазмы при сравнительно небольшом напряжении между электродами) [c.269]

С Г. л. получена генерация на более чем 6000 отдельных линиях в очень широкой области спектра от вакуумного УФ до субмиллиметровых волн. Г. л. посвящается примерно половина научных публикаций по лазерам, из них более 60% — газоразрядным лазерам. Конструктивные особенности, мощность генерации, кпд п др. характеристики Г. л. меняются в очень широких пределах. Большое число Г. л. разл. типов выпускается серийно. -Г. Uempavi. ГАЗОВЫЙ РАЗРЯД — прохождение электрич. тока через газ, сопровождающееся совокупностью электрич., оптич. и тепловых явлений. Подробнее см. Электрические разряды в газах. [c.381]

Выплавка кремния и его сплавов в печах с вращающейся ванной имеет ряд технологических особенностей [14]. В этом случае изменяется строение рабочего пространства печи, Объем газовой полости под электродами уменьшается в три — четыре раза по сравнению с объемом при работе с неподвижной ванной. Газовая полость формируется, в основном, с набегающей стороны электрода, а со сбегающей стороны или совсем отсутствует, или развита очень слабо. Асимметричность газовой полости объясняется перемещением газового разряда к набегающей стороне электрода вследствие увеличения электродинамической силы при повышении плотности тока в шихте с этой стороны до 0,7—0,9 А/см , что в три раза выше, чем на сбегающей стороне того же электрода. Снижение частоты вращения ванны приводит к уменьшению уплотнения шихты с набегающей стороны электрода. В этом случае газовая полость получает определенное развитие и на сбегающей стороне электрода. По данным [81], на печи мощностью 16,5 MBA для выплавки ФС75 при очень высокой частоте вращения ванны радиальные размеры полостей, окружающих электроды, выравниваются и их формы приближаются к форме Полостей в печи с неподвижной ванной, а при дальнейшем увеличении частоты вращения полость формируется в основном на сбегающей стороне электрода. Это может быть обусловлено более благоприятными условиями горения дуг На сбегающей стороне электрода, где от него отодвигалась Шихта, имевшая более высокую температуру, а следовательно, и более высокую электрическую проводимость. Однако авторы работы [81] не устанавливают связь этих изменений с технико-экономическими показателями работы Печи и не дают рекомендаций по выбору оптимальной час- [c.73]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...