Elektrický proud v plynech a ve vakuu Ionizace plynů

Obloukový výboj

Při větších hodnotách proudu dopadá na elektrody velký počet iontů => rozžhavení elektrod. Nastává termoemise (tepelná emise) = emise elektronů ze žhavé katody. Emitující elektrony způsobují vysokou ionizaci => intenzita výboje se stupňuje, roste proud i světelné a teplené účinky => mezi K a A se vytvoří světelný oblouk. Na elektrodách je udržováno stálé napětí => proud prochází trvale.

Jiskrový výboj

Na elektrodách není udržováno stále napětí => vzniká krátkodobý intenzivní výboj zvaný jiskra. Nastává studená emise elektronů – vysokým napětím mezi elektrodami jsou elektrony vytrženy z katody a způsobují ionizaci, která je zde ještě větší než v obloukovém výboji.

Např. blesk (mraky = elektrody).

Užití: jiskrové obrábění kovů.

Koróna

Je trsovitý výboj, který vzniká v blízkosti vodičů ve vzduchu v nehomogenním el. poli. Mezi K a A je vysoké napětí, K a A jsou od sebe dostatečně vzdálené (nevznikne ani oblouk, ani jiskra). Ionizace vzduchu probíhá na místech velké změny el. potenciálu – zakřivená místa a hroty vodičů. V blízkosti vodiče vysoce ionizovaný vzduch světélkuje – tzv. koróna.

V praxi pozorujeme: světélkování u hrotu bleskosvodu, prstenec kolem vodičů vysokého napětí.

Koróna způsobuje energetické ztráty => povrchy vodičů velmi vysokého napětí se dělají hladké a zvětšují se poloměry křivosti.

Katodové záření

Katodové záření je tok elektronů z katody ve vyčerpané trubici (ve vakuu). Nastává studená emise elektronů – vysokým napětím jsou elektrony vytrženy z katody a téměř bez srážek doletí do prostoru anody, kde způsobí žlutozelené světélkování skleněné trubice. Jejich dopadem se anoda zahřívá. Při interakci s látkami se E_K letících elektronů mění na jiné formy: mechanickou, vnitřní, světelnou nebo energii jiného záření.

V praxi se využívá elektronový paprsek = tok proudících elektronů soustředěných do úzkého svazku.

Vlastnosti:

• 
  způsobuje světélkování
  
• 
  paprsek může být vychýlen magnetickým polem, silným el. polem
  
• 
  mechanické účinky (roztočí lehký mlýnek)
  
• 
  tepelné účinky (může rozžhavit anodu)
  
• 
  chemické účinky (může způsobit naexponování fotografického materiálu)
  
• 
  dopadá-li na kov s velkou relativní atomovou hmotností, vzniká v místě dopadu rentgenové záření
  

Pozn.:
Televizní obrazovka
Elektronový paprsek je vychylován magnetickým polem. Místo vychylovacích destiček jsou umístěny vně buňky dva páry vychylovacích cívek, které tvoří magnetické pole k ovládání elektronového paprsku.
TV obraz má 625 řádků, které se napisují 25x za sekundu. Poměr šířky a délky obrazu je 3:4.
Normy: PAL (my), SECAM (Francie, Rusko), NTSC (USA, Japonsko, Mexiko, Lat. Amerika)

Pozn.:

Při přemístění elektronů z K na A se práce W el. sil. mění na E_k letících elektronů:

W = E_k

Q∙U = ½∙m∙v² (m… hmotnost elektronů, U – mezi K a A, Q: |Q| = e)

Download 0,62 Mb.