Fyzika - skripta
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOC.
Voltův článek: anoda – Cu, katoda – Zn, elektrolyt – roztok H2SO4, napětí 1,1V
Nesamostatný výboj v plynu
Za normálních podmínek je vzduch izolant. Vede elektrický proud pouze, je-li ionizován (některé molekuly se rozloží na ionty). Ionizátory (např. plamen) musí elektronům dodat energii potřebnou k jejich odtržení (H…). Současně s ionizací probíhá i děj opačný – rekombinace.
Voltampérová charakteristika
Při malých napětích většina iontů zanikne rekombinací dřív, než dojde k elektrodám, platí Ohmův zákon.
Při napětí Un většina iontů nestačí rekombinovat a doletí k elektrodám, prochází nasycený proud, který se při dalším růstu napětí nemění. Neplatí Ohmův zákon.
Po překročení zápalného napětí UZ dochází k prudkému zvýšení proudu vlivem ionizace nárazem. Nastává samostatný výboj, při kterém je mezi elektrodami vysoce ionizovaný plyn – plazma.
Samostatný výboj v plynu
Obloukový výboj
Zdroj napětí musí být alespoň 60V a minimálně 10A. Nutný je velký předřadný rezistor. Obloukový výboj vznikne, jestliže elektrody krátce přiblížíme k sobě, čímž se rozžhaví, a po jejich oddálení na několik milimetrů způsobují tepelnou ionizaci vzduchu. Obvodem prochází silný proud, teplota elektrod i plazmy se zvýší na několik tisíc kelvinů. Využití pro sváření nebo intenzivní zdroj světla.
Jiskrový výboj
Jiskrový výboj má krátkou dobu trvání. Intenzita elektrického pole mezi elektrodami musí dosáhnout hodnot potřebných k lavinovité ionizaci, ale zdroj není schopen trvale dodávat elektrický proud (např. vybíjení kondenzátoru). Přeskok jiskry je vždy doprovázen zvukovou vlnou. V přírodě – blesk.
Korona
Korona je trsovitý výboj, který vzniká v nehomogenním elektrickém poli, kolem drátů, hran a hrotů s vysokým potenciálem, jestliže intenzita elektrického pole je dostatečná pro vyvolání lavinovité ionizace v nejbližším okolí. Např. na stožárech před bouřkou.
Samostatný výboj za sníženého tlaku
Prodloužení volné dráhy molekul l dosáhneme snížením hustoty molekul plynu.
Výbojová trubice
Při tlaku zhruba 10 kPa se v trubici objeví úzký pruh výboje, při poklesu tlaku na 100 Pa výboj vyplňuje celou trubici – doutnavý výboj. Prochází jen malý proud. V blízkosti katody je katodové doutnavé světlo modré barvy a téměř celý zbytek trubice vyplňuje růžový anodový sloupec.
Napětí mezi elektrodami je při doutnavém výboji rozloženo nerovnoměrně, mezi katodou a katodovým světlem je velký potenciálový spád a elektrické pole zde má velkou intenzitu.
V praxi se doutnavý výboj využívá u doutnavek (krátká výbojka naplněna neonem – kontrolní světélka s malou spotřebou). Anodový sloupec se využívá v reklamních trubicích a zářivkách (při výbojích vzniká UV záření, které způsobuje světélkování vrstvy oxidů kovů nanesené na vnitřní straně trubice).