Elektrický proud v kapalinách - teorie

- štěpení molekuly na volný elektron a kladný iont

- energie potřebná k rozštěpení se nazývá ionizační energie

- příčina:

• vysoká teplota

• působení UV záření

• působení radioaktivního záření

- současně s ionizací plynu probíhá i REKOMBINACE

- opačný děj

- nesouhlasně nabité částice se přitahují

- vzniká opět neutrální molekula

Ionizační energie

- potřebná k přerušení vazeb

- udává se v elektrovoltech eV

• 1 eV = 1, 609 × 10-18J

- praktické hodnoty:

• pro vodík E = 13,53 eV

• pro kyslík E = 15,8 eV

Ionizátor

- zdroj ionizační energie

• plamen

• kosmické záření

• silné el. pole

SAMOSTATNÝ VÝBOJ

- nepotřebuje ionizátor

- pokud přestane ionizátor působit, vznikají ionty samovolně

NESAMOSTATNÝ VÝBOJ

- musí být přítomen ionizátor

- přestane-li ionizátor působit, převládne rekombinace nad ionizací a výboj ustává

VOLTAMPÉROVÁ CHARAKTERISTIKA VÝBOJE

Oblast 1:

- většina iontů zaniká než doletí na elektrody

- lineární část

- platí Ohmův zákon

Oblast 2:

- všechny elektrony vzniklé ionizací doletí na elektrody

- proud se nezvyšuje

- nasycený proud IN => stav nasycení

Oblast 3:

- proud opět narůstá

- překročení zápalného napětí UZ

- nastává ionizace nárazem

- elektrony a ionty vzniklé ionizací sami předávají část energie neutrálním částicím

- výboj probíhá i bez přítomnosti ionizátoru

- vzniká SAMOSTATNÝ VÝBOJ

SAMOSTATNÝ VÝBOJ ZA ATMOSFÉRICKÉHO TLAKU

1. obloukový výboj

- nízké napětí a vysoký proud

- průchodem proudu se zahřívají elektrody

- po oddálení je vzduch ionizován –> zažehne se obloukový výboj

- užití:

• obloukové svařování

• vysokotlakové výbojky

- sodíkové lampy (veřejné osvětlení)

- rtuťová výbojka

- horské sluníčko

1. jiskrový výbojka

- krátkodobý výboj

- vzniká při nižším napětí a při nižší vzdálenosti elektrod

- velké proudy

- např.:

• blesk

- vzniká mezi opačně nabitými mraky nebo mezi mrakem a zemí

- k ochraně používáme bleskosvod (kovová tyč spojena se zemí, Prokop Diviš)

• svíčky v motoru

1. korona (tzv. sršení elektřiny)

- dříve „Eliášův oheň“

- souvisí s hromaděním náboje na hrotech

- způsobuje ztráty na vedení vysokého napětí za sníženého tlaku

VÝBOJE ZA SNÍŽENÉHO ATMOSFÉRICKÉHO TLAKU

- probíhá ve výbojové trubici

W = EK = O × U = Q × E × d

EK = e × E × l

DOUTNAVÝ VÝBOJ

- p = 100Pa, I = 10-3 A

- nízká teplota elektrod

• modré katodové doutnavé světlo

• růžový anodový sloupec

- ve vývojkách se zvětšuje l, při relativně nízkém napětí, resp. intenzitě

sekundární elektron, který způsobí ionizaci další molekuly = laminátová ionizace

- využití:

• doutnavky - kontrolní světla

• zářivky – zdroj světla, plněný parami rtuti

• reklamní trubice

KANÁLOVÉ A KATODOVÉ ZÁŘENÍ

1. – kanálové záření –> způsobuje světélkování plynu za K –

2. – katodové záření