Значение словосочетания «электрический ток в газах»

Як запобігти розповсюдженню наркоманії серед підлітків? Вкажіть найефективніші заходи, які допомогли б людині позбавитися цієї шкідливої звички.

 

 

Введение.

Актуальность темы:

 

- довольно непросто представить, где и когда в повседневной жизни используется электрический ток в газах. Но узнав о нём немного больше, становится понятно, что его использование в современном мире незаменимо во многих сферах. Кроме того, электрический ток в газах – невероятно красивое и зрелищное явление, в чём мы убедились, проводя различные опыты. Поэтому нам стала интересна эта тема и надеемся, что вам она понравится.

 

Гипотеза:

 

- при обычных условиях газы являются диэлектриками, но под внешним воздействием, например, при нагревании, становятся проводниками.

 

Цели проекта:

 

- узнать, что такое электрический ток в газах, виды его разрядов и как они выглядят в нашей жизни.

 

- предоставление информации комиссии научно-практической конференции.

 

Задачи проекта:

 

- дать определение словосочетанию «электрический ток в газах».

 

- определить виды разрядов электрического тока в газах.

 

- дать определению каждому виду разрядов.

 

- провести опыты над газами: неон (Ne), гелий (He), ксенон (Xe) и ртуть (Hg), определить в каждом газе количество и цвета линий спектров.

 

- провести опыт над

 

Объект исследования:

 

- электрический ток в газах

 

Предметы исследования:

 

- газы – неон, гелий, ксенон и ртуть.

 

Методы исследования:

 

- наблюдение за током в различных газах.

 

- определение количества и цветов линий некоторых газов спектров с помощью призмы и

 

- проведение опыта над

 

- подведение итога.

 

Основная часть.

Значение словосочетания «электрический ток в газах».

Электрический ток в - упорядоченное движение электронов в газах. Одним из условий возникновения электрического тока является наличие свободных зарядов, способных двигаться под действием электрического поля.

 

При нормальных условиях газы содержат нейтральные молекулы, а поэтому они являются диэлектриками. Для получения электрического тока требуется наличие заряженных частиц. Значит, молекулы газа следует ионизировать (оторвать ионы от молекул).

Ионизировать молекулы можно при нагревании газа, при облучении его различного рода лучами. Благодаря дополнительной отдельные молекулы теряют электроны, превращаясь в положительно заряженные ионы. Электроны, оторвавшись от молекулы могут присоединяться к нейтральным молекулам, образуя при этом отрицательно заряженные ионы. Следовательно, при ионизации появляются три типа носителей зарядов: положительные ионы, отрицательные ионы и электроны. В газах существуют несамостоятельные и самостоятельные электрические разряды.

 

Явление протекания электрического тока через газ, наблюдаемое только при условии какого-либо внешнего воздействия на газ, называется несамостоятельным электрическим разрядом. Частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов одинаковы, называется плазмой.

 

 

Виды разрядов в газах:

 

Виды самостоятельных разрядов в газах - искровой, коронный, дуговой и тлеющий разряды.

Искровой разряд — нестационарная форма электрического разряда, происходящая в газах. Такой разряд возникает обычно при атмосферном давлениях и сопровождается характерным звуковым эффектом — «треском» искры. Искровой разряд обычно происходит, если мощность источника энергии недостаточна для поддержания стационарного дугового разряда или тлеющего разряда.

 

Тлеющий разряд — один из видов стационарного самостоятельного электрического разряда в газах. Формируется, как правило, при низком давлении газа и малом токе. Тлеющий заряд имеет характерную структуру в виде чередующихся светящихся участков различного цвета и различной интенсивности свечения. Типичным примером тлеющего разряда, является свечение неоновой лампы.

Коронный разряд — это характерная форма самостоятельного газового разряда, возникающего в неоднородных полях. Главной особенностью этого разряда является то, что ионизационные процессы происходят не по всей длине промежутка, а только в небольшой его части вблизи электрода (так называемого коронирующего электрода). Коронный разряд возникает при высоком давлении в сильно неоднородном электрическом поле. В естественных условиях коронный разряд может возникать на верхушках деревьев, мачтах.

 

Дуговой разряд - физическое явление, один из видов электрического разряда в газе. Для него характерно чрезвычайное разнообразие принимаемых им форм: он может возникать практически при любом давлении. Дуговой разряд является частным случаем четвёртой формы состояния вещества - плазмы. Название «дуга» он получил за форму ярко светящегося шнура (столба) разряда, который в первых опытах со слаботочными разрядами изгибался вверх дужкой под действием восходящих потоков нагретого разрядом воздуха.

 

Практическая часть.

Исследование газа неон (Ne):

Цели: изучить тлеющий разряд при напряжении в 220В. Подсчитать количество линий видимого спектра, определить их цвет и длину волны.

 

Оборудование: стеклянная трубка с газом неоном, высоковольтный индуктор, медные провода, спектроскоп.

 

Шаги:

 

1: подключение вилки высоковольтного индуктора к розетке с напряжением в 220В.

 

2: зажатие в штативе стеклянной трубки, содержащий газ неон.

 

3: подключение «крокодилов» высоковольтного редуктора к медным проволокам, завязанных на концах стеклянной трубки.

 

4: подача напряжения к медным проволокам и постепенное увеличение напряжение, пока ток не пройдёт через всю трубку.

 

5: наблюдение за спектром через спектроскоп. Подсчитывание количества

линий спектров, определение их цвета. См. 1.

 

Наблюдаем:

 

В неоне содержится 22 линий видимого спектра. Они разделяются на 3 цвета: жёлтый, оранжевый и красный: 4 линий спектра жёлтого цвета, 5 линий спектра оранжевого цвета и 3 линии спектра красного цвета.

 

Вывод: по снятым спектрам мы можем составить градуировочную кривую и по ней мы теперь можем определить неизвестное вещество по его спектру.

 

 

Исследование газа гелий (He):

Цели: посмотреть на тлеющий разряд при напряжении в 220В. Подсчитать количество линий видимого спектра и определить их цвет.

 

Инвентарь: стеклянная трубка с газом неоном, высоковольтный редуктор, медные проволоки, призма, ….

 

Шаги:

 

1: подключение вилки высоковольтного редуктора к розетке с напряжением в 220В.

 

2: зажатие в штативе стеклянной трубки, содержащий газ гелий.

 

3: Подключение «крокодилов» высоковольтного редуктора к медным проволокам, завязанных на концах стеклянной трубки.

 

4: подача напряжения к медным проволокам и постепенное увеличение напряжения, пока ток не пройдёт через всю трубку.

 

5: наблюдение за током через … и призму. Подсчитывание количества линий спектров и определение их цвета.

 

Наблюдаем:

 

В гелии содержится 7 линий видимого спектра. Они разделяются на 6 цветов: тёмно-красный, красный, жёлтый, зелёный, бледно-зелёный, фиолетовый: 1 линия спектра тёмно-красного цвета, 1 линия спектра красного цвета, 1 линия спектра жёлтого цвета, 1 линия спектра жёлтого цвета, 1 линия спектра зелёного цвета, 1 линия спектра бледно-зелёного цвета и 2 линии спектра фиолетово цвета.

 

Вывод:

 

Эксперимент с газовой трубкой:

 

Цель: посмотреть на искровой разряд при высоком напряжении и разряженном воздухе.

 

Инвентарь: штатив, насос, высоковольтный индуктор, трубка с газом.

 

Шаги:

 

1: закрепляем трубку с выведенными в неё контактами в штативе.

 

2: через специальное отверстие вставляем шланг насоса и откачиваем воздух.

 

3: На выведенных контактах закрепляем зажимы, которые присоединены к индуктору. Постепенно подаём напряжение вплоть до 30кВ на контакты трубки.

 

Наблюдаем:

 

Свечение контактов фиолетовым светом при напряжении в 15 кВ.

При напряжении в 20кВ начинают проскакивают искровые разряды.

При напряжении в 30кВ устанавливается стабильный искровой разряд.

При прекращении откачки наблюдаем стекание заряда с орстрых концов проволоки. Это коронный разряд. Такой же разряд виден на фото высоковольтной линии.

 

Вывод: Стабильность искрового разряда зависит от напряжения и разреженности воздуха (газа).

 

Эксперимент с шаром потока электронов.

 

Цель: посмотреть, как магнитное поле управляет потоком электронов.

 

Инвентарь: высоковольтный индуктор, шар с двумя управляющими катушками.

 

Шаги:

 

1.Подключаем установку к индуктору.

 

2.Подаём напряжение на установку.

 

3.При помощи тумблеров регулируем ток и величину магнитного поля на электромагнитах и электроде.

 

Наблюдаем:

 

При увеличении напряжения на электромагнитах тлеющий разряд растекается по всей поверхности колбы.

При уменьшении напряжения на электромагнитах тлеющий разряд собирается в пучок.

Уменьшение и увеличение напряжение на электроде влияет на плотность тлеющего разряда.

 

Вывод: Магнитное поле может влиять на форму разряда, притягивая электроны.

 

Заключение

 

Вывод:

- электрический ток в - упорядоченное движение электронов в газах.

 

- для получения электрического тока в газах, молекулы газа нужно ионизировать.

 

- искровой разряд — нестационарная форма электрического разряда, происходящая в газах.

- тлеющий разряд — один из видов стационарного самостоятельного электрического разряда в газах.

 

- коронный разряд — это характерная форма самостоятельного газового разряда, возникающего в неоднородных полях.

 

- дуговой разряд - физическое явление, один из видов электрического разряда в газе.

 

Заключение:

 

- Мы многое узнали об электрическом токе в газах, но актуальность электричества в других веществах нами ещё не рассмотрена, и все тайны ещё не раскрыты.

 

Список литературы:

 

http://nika-fizika.narod.ru/68_0.htm

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%EB%E5%EA%F2%F0%E8%F7%E5%F1%EA%E8%E9_%F2%EE%EA

 

http://femto.com.ua/articles/part_1/1147.html

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%EB%E5%EA%F2%F0%E8%F7%E5%F1%EA%E0%FF_%E4%F3%E3%E0

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/%CA%EE%F0%EE%ED%ED%FB%E9_%F0%E0%E7%F0%FF%E4

 

http://www.eti.su/articles/electrotehnika/electrotehnika_886.html

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D2%EB%E5%FE%F9%E8%E9_%F0%E0%E7%F0%FF%E4

 

http://femto.com.ua/articles/part_1/1455.html