curentul electric in gaze

15
Curentul electric in gaze A elaborat : Sandu Natalia A examinat : Prisacari Vadim

Upload: natalia-sandu

Post on 06-Dec-2014

349 views

Category:

Documents


16 download

TRANSCRIPT

Curentul electric in gaze

A elaborat : Sandu NataliaA examinat : Prisacari Vadim

Trecerea curentului electric prin gaze este numita descarcare electrica in gaze.

Din descarcarea electrica neautonoma face parte: ionizarea. Ionizarea este procesul prin care atomii câștigă sau pierd electroni. Pot apărea două cazuri: atomii pot pierde electroni sau electronii sunt capturați de câmpul nucleului atomului rezultând ionii pozitivi și, respectiv, negativi. Cantitativ ionizarea se descrie prin energia de ionizare sau afinitatea pentru electron.

La temperaturi inalte moleculele au viteze termice mari,unele ciocniri dintre ele fiind insotite de pierderea unui electron si transformarea moleculei in ion pozitiv,acest proces se numeste Ionizare,iar factorul care produce-Ionizatori.

Unii electroni pot fi captati de molecule neutre,acestea transformindu-se in ioni negativi,astfel purtatorii de sarcina electrica in gaze sint : electronii,ionii pozitivi si cei negativi.

Utilizarea ionizatorilor Ionizatorii sunt folositi pe larg de zi cu

zi.Ca de exemplu: • Ionizator purificator aer este

conectat direct la calculator prin port USB, Indeparteaza mirosurile de fum si praf. Im-bunatateste considerabil calitatea aerului prin fluxul de ioni pozitivi emis prin sistemul cu fibra de carbon Gadget pentru o viata sanatoasa . Densitate anionica: 1000000 ioni/ cm3.

• Ionizatorul de apa.Utilizeaza precizia unui calculator pentru aselecta energia magnetica necesara electrolizei prin electrozii de platina placaticu titan in interiorul camei de electroliza ,produce dease-menea si apa acida .

Ionizator de maşină • – Ionizatorul produce ioni negativi care curăță aerul

din interiorul unei maşini. Dispozitivul se poate alimenta de la priza de brichetă de 12V.Nu conectați la alte tipuri de prize de alimentare.Utilizarea este permisă doar în autovehicul, în spațiu închis, exclusîn exterior. Evitați contactul ionizatorului cu umiditate, condensatori sau aburi.

• Utilizarea produsului în alte moduri şi pentru alte scopuri decât cele descrise în aceste instrucțiuni este interzisă  şi poate duce la accidentări.

Ionizare prin ciocnire de electroni

Aurora polară terestră e provocată de ciocnirea unor particule încărcate electric (de exemplu electroni) din magnetosferă cu atomi din straturile superioare ale atmosferei terestre, aflate la altitudini de peste 80 km. Aceste particule electrice au o energie de 1 până la 15 keV iar coliziunea lor cu atomii de gaz din atmosferă determină energizarea acestora din urmă. Prin fiecare coliziune o parte din energia particulei este transmisă atomului atins, într-un proces de ionizare, disociere şi excitare a particulelor. În timpul ionizării, electronii se desprind de atom, care încarcă energie şi determină un efect de ionizare de tip domino în alţi atomi. Excitaţia rezultă în emisie, ducând atomul în stări instabile, dat fiind că aceştia emit lumină în frecvenţe specifice când se stabilizează. Dacă procesul de stabilizare a oxigenului durează până la o secundă, azotul se stabilizează şi emite lumină instantaneu.

Acest proces, esenţial în formarea ionosferei terestre, este comparabil cu cel ce stă la baza ecranului de televizor: electronii ating suprafaţa de fosfor, alterând nivelul de energie al moleculelor, fapt care rezultă în emisiunea de lumină.

• Particulele încărcate provenite din vântul solar sunt captate de câmpul magnetic al Pământului și dirijate spre poli, de-a lungul liniilor de câmp. Aici concentrația lor devine suficient de mare pentru a putea produce ionizări și excitări. Radiațiile emise de atomii excitați în urma ciocnirilor inelastice cu particulele energetice din plasmă pot avea lungimi de undă în domeniul vizibil. Astfel pot fi observate pe cer, cu ochiul liber, zone luminoase de diferite culori, în special roșu sau verde, datorate oxigenului atomic.

Descarcarea luminescenta• Descarcare luminescenta este numita descarcarea

autonoma la presiuni mici.Concentratiaelectronilor liberi si a ionilor fiind mare,recombinarea lor este intensa.In consecinta,se emite radiatie luminoasa ,ceea ce si explica denumirea acestui fel de descarcare.Culoarea luminii emise depinde de natura gazului din tub.

• Descarcarea luminescenta se aplica pe larg la panourile de reclama.Se confectioneaza tuburi de sticla de diferite forme.Tuburile se umplu,de obicei,cu gaze inerte.la descarcarea luminescenta tuburile emit lumina :cele cu neon-de culoare rosie,cele cu argon-de culoare albastrie verzuie.

Tuburile luminescente• Descarcareain tuburile luminescente se

produce in vapori de mercur si este insotita de radiatie ultravioleta.Sub actiunea radiatiei ultraviolete substanta emite lumina mult mai apropiata de lumina solara decit lumina emisa de becurile cu incandescenta,din care cauza tuburile luminescente mai sint numite si lampi”lumina de zi”.Aceste lampi sunt mai economicoase decit becurile cu inandescenta si sint numite si tuburi sau lampi ecologice.

Plasma• În fizică, plasma reprezintă o stare a materiei, fiind constituită

din ioni, electroni și particule neutre (atomi sau molecule), denumite generic neutri. Poate fi considerată ca fiind un gaz total sau parțial ionizat, pe ansamblu neutru din punct de vedere electric. Totuși, este văzută ca o stare de agregare distinctă, având proprietăți specifice. Temperatura plasmei obținute în laborator poate lua valori diferite pentru fiecare tip de particulă constituentă. De asemenea, aprinderea plasmei depinde de numeroși parametri (concentrație, câmp electric extern), fiind imposibilă stabilirea unei temperaturi la care are loc trecerea materiei din stare gazoasă în plasmă.

• Datorită sarcinilor electrice libere plasma conduce curentul electric și este puternic influențată de prezența câmpurilor magnetice externe. În urma ciocnirilor dintre electroni și atomi pot apărea fenomene de excitare a atomilor, urmate de emisie de radiație electromagnetică. Dacă frecvența radiației emise are valori în domeniul vizibil, se pot observa fenomene luminoase. Atunci când energia electronilor este suficient de mare, atomii sunt ionizați, creându-se noi sarcini, pozitive și negative.

Plasma în natură• Se estimează că aproximativ 99% din

materia Universului este plasmă. Stelele sunt alcătuite din plasme dense, fierbinți, în timp ce materia interstelară este o plasmă rarefiată și rece. Temperaturile ridicate din interiorul stelelor permit formarea reacțiilor de fuziune nucleară ce asigură eliberarea unor cantități imense de energie. Fenomenele care au loc în plasmă determină emisia de radiație electromagnetică în domeniul vizibil, de aici și strălucirea caracteristică stelelor. În condițiile de la suprafata-  Pământului, însă, (presiuni de aproximativ 10 5 N/m2, temperaturi de 300 K), plasma nu există în mod obișnuit. Ea se formează în timpul fulgerelor sau trăsnetelor, pentru scurt timp. Diferențele mari de potențial între nori sau nori și pământ determină ionizarea moleculelor din aer și apariția unui curent electric. Atomii excitați emit radiație vizibilă.

• O cantitate importantă de plasmă este prezentă în ionosferă. Aici radiațiile UV și X provenite de la -Soare determină disocierea și ionizarea moleculelor din atmosferă. Au loc numeroase descărcări electrice și deplasări ale sarcinilor datorită câmpului magnetic terestru. Plasma rezultată se extinde în spațiu, în zona inferioară a magnetosferei, alcătuind plasmasfera. De-și s-ar putea crede, focul nu este o plasmă. Stră-lucirea sa intensă este datorată substanței aduse la incandescență. Atomii excitați emit lumină de cu-loare galbenă, fără a se produce fenomene de ionizare. Temperaturile sunt mult mai mici decât ale unei plasme, iar focul nu conduce curentul electric. Plasma se întâlnește în cazul foculului Sfântului Elmo, impropriu denumit astfel. Fenomenul este cunoscut încă din Antichitate și constă în apariția unei străluciri intense, asemănătoare focului, în jurul obiectelor înalte și ascuțite. Era observat deseori de marinari în timpul furtunilor. Reprezintă, de fapt, o descărcare corona.

Plasmă în gaze rarefiate

• La temperaturi joase, se poate obține plasmă în gaze rarefiate. Acestea devin bune conducătoare dacă li se aplică o tensiune electrică suficient de mare. Pierderile sunt compensate prin transfer de energie provenită de la câmpul electric extern, continuu sau alternativ. Electronii, fiind mai ușori, asigură transferul de energie. Gazul de lucru este introdus într-un tub vidat, izolator, ce conține un catod și un anod conectați la un circuit de curent electric.

Descărcarea corona• Are loc în aer la tensiuni de aproximativ 10 kV,

între electrozi cu raze de curbură mici. De obicei, unul dintre electrozi este generator de câmp intens, având dimensiuni reduse. Celălalt poate avea o rază de curbură mare sau poate fi chiar plan. Descărcarea se numește pozitivă sau negativă, în funcție de polaritatea electrodului de mici dimensiuni. Se disting două regiuni, una de ionizare, situată în câmpul electric intens, și una de drift, în care sarcinile electrice create se deplasează spre celălalt electrod. Este întâlnită și în natură, spre exemplu, în timpul furtunii, în jurul paratrăsnetelor (focul Sfântului Elmo).

Sfirsit