Электростатика
жүктеу/скачать 9,11 Mb.
|
Электр и магнетизм Лекция (2)
- Бұл бет үшін навигация:
- Тәж разряды
- Плазма туралы түсінік. Плазма
| Ұшқынды разряд. Бұл разряд газда атмосфералық қысымның маңайында электр өрісінің кернеулігінің үлкен мәндерінде пайда болады. Электрлік ұшқынның дамуын Д. Мико мен Т.Лебаның стримерлік теориясы түсіндіреді. Бұл теория бойынша ұшқынның шығу негізінде фотоиондалу процесі жатыр. Бұл процесс өткізгіштігі жоғары аймақ-стримерлерді тудырады. Катодтың маңайында пайда болатын электрондардың бірінші тасқынының алдында екінші стример қалыптасады т.с.с. Мұндай стример теріс стример деп аталады. Анод жақтан қозғалатын оң стримерлер де болады.
Тәж разряды- үлкен қысымда кенет біртекті емес өрісте қисықтығы үлкен бетті электродтарға жақын маңайда пайда болады. Доғалық разряд. Жоғарғы қуат көзінен ұшқынды разрядты алған соң электродтар арасындағы арақашықтықты азайтқанда разряд үздіксіз болып қалады, яғни доғалық разряд пайда болады. Доғалық разрядты төменгі кернеулі көзден де алуға болады. Ол үшін электродтарды (мысалы көміртекті) жанасқанға дейін жақындатып, олар қатты қызған соң электродтарды ажыратқан кезде доғалық разряд пайда болады. Плазма туралы түсінік. Плазма деп оң және теріс зарядтардың тығыздықтары бірдей, аса ионданған күйдегі газды айтады. Плазма – заттың ерекше күйі. Плазма екі түрлі болады. Аса жоғары температура салдарынан пайда болатын плазма ( 109 К) жоғары температуралық плазма, ал ( 105 К) де жүретін плазма төменгі температуралы плазма деп аталады. Плазма иондану дәрежесі (α) деп аталатын шамамен сипатталады, яғни ол ионданған бөлшектер санының n плазманың бірлік көлеміндегі бөлшектер санына n0 қатынасымен сипатталады. Осы α-нің мәніне қарап плазманы: әлсіздеу иондалған, жеткілікті түрде иондалған және толығымен иондалған деп бөледі. Плазма тұрақты күйде болу үшін рекомбинацияның нәтижесінде кемитін иондар санын толықтырып отыратын процестің болуы қажет. Жоғары температуралық плазмада бұл термиялық иондану есебінен өтеді де, ал газ разрядты плазмада үдетілген электр өрісінен, электрондар соққысынан иондану есебінен болады. Мысалы, ионосфера плазманың ерекше түріне жатады. Плазма жағдайында мынадай шарт орындалуы тиіс. Электр өрісі электрондардың реттелген қозғалысын тудырып қана қоймай, олардың ретсіз қозғалысындағы жылдамдықты да арттырады. Электрондар иондануға қажет энергияны бір еркін жүрген аралығында емес, бірнеше еркін жүрген аралықтарынан жинақтайды. Иондану электрондар мен оң иондардың пайда болуына әкеп соғады, сөйтіп ең соңында плазма пайда болады. Плазмада ток тасушылардың концентрациясы өте жоғары. Сондықтан плазманың электр өткізгіштігі өте жаксы. Электрондардың қозғалғыштығы иондарға қарағанда үш еседей көп, осының салдарынан плазмада токты негізінен электрондар тасиды. Жоғары температурадағы плазма тепе-теңдік күйде болғандықтан изотермиялы деп аталады. Ондаған миллион градус температурасы бар күн және басқа жұлдыздардың терең қойнауындағы заттар плазма күйінде бола алады. Плазма күйінің болуының негізгі бір шарты оның минимал тығыздығының болуында. Физикада бұл тығыздық мынадай теңсіздік L>>D арқылы анықталады Мұндағы L - зарядталған ұсақ бөлшектің сызықтық мөлшері де, D – дебайдың экрандау радиусы. Яғни, бұл кулондық өрісті плазманың басқа зарядтарынан экрандау ара қашықтығы. Енді плазманың мына төмендегідей қасиеттеріне тоқталайық: толық иондану кезінде плазманың иондау дәрежесі өте жоғары болады; иондану кезінде плазмада оң және теріс зарядтар өзара тең болады; плазманың электр өткізгіштігі өте жоғары, өзінен жарық шығара алады; электр және магнит өрістерімен күштірек әсерлесе алады; плазмадағы электрондардың тербеліс жиілігі өте жоғары (≈108 Гц); плазмадағы бөлшектердің басым көпшілігі бір уақытта өзара коллективті түрде әсерлесе алады. Плазманың осындай өзіндік ерекше қасиеттері болғандықтан, оны заттың төртінші күйі деп атайды. Плазманың физикалық қасиеттерін зерттеу көптеген мәселелерді шешуге мүмкіндік береді. Біріншіден, астрофизикалық мәселелерді шешеді, яғни космос әлемінде негізінен плазма көбірек таралғандыңтан, оны зерттеу қазіргі кезде негізгі мәселенің бірі. Екіншіден, жоғары температуралы плазманы (9К) зерттеуде, әсіресе термоядролық синтезді басқару мәселелері де кезек күттірмейтін проблема. Ал енді төменгі температуралы плазма (5К) болса, қазіргі кезде газды лазерлерде, термоэлектрондық түрлендіргіштерде, плазмалы ракета двигательдерінде, қысқасы космоста ұзақ мерзімде ұшатын аппараттар жасауда қолданылады. Сонымен қатар, осындай плазмалар түрі металдарды кесу және пісіру үшін, кейбір химиялық қосындыларды алу үшін қолданылады. жүктеу/скачать 9,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|