Меню

Презентации по теме электрический ток в газах

«Электрический ток в газах». 11-й класс

Класс: 11

Презентация к уроку

Назад Вперёд

Загрузить презентацию (271,1 кБ)

Цели урока:

  • создавать условия для формирования познавательного интереса, активности учащихся;
  • объяснение нового материала по теме «электрический ток в газах»;
  • способствовать развитию конвергентного мышления;
  • способствовать эстетическому воспитанию учащихся;
  • формирование коммуникационного общения;

Оборудование: интерактивный комплекс SMART Board Notebook.

Метод ведения урока: в форме беседы.

План урока:

  1. Организация класса
  2. Фронтальный опрос
  3. Изучение нового материала
  4. Закрепление
  5. Закрепление домашнее задание

Цель урока – усвоение нового материала по теме «электрический ток в газах»

Ход урока

1 слайд – заголовок

2 слайд – В обычных условиях газы состоят из нейтральных атомов и молекул и являются диэлектриками.

3, 4 слайд – Распад атомов на положительные ионы и электроны называется ионизацией, обратный процесс – рекомбинацией.

5 слайд – В газах электронно-ионная проводимость.

6 слайд – Протекание тока через газ называется газовым разрядом.

7 слайд – Электрическим током в газах называется направленное движение положительных ионов к катоду, отрицательных ионов и электронов к аноду.

8 слайд – Самостоятельный и несамостоятельный разряды: Газовый заряд, протекающий под действием ионизатора, называется несамостоятельным, а без ионизатора ― самостоятельным.

9 слайд – Вольт-амперная характеристика тока в газах

10 слайд – Условие ионизации электронным ударом, где l – длина свободного пробега

11 слайд – Типы самостоятельных разрядов

  1. Тлеющий разряд
  2. Искровой разряд (молния)
  3. Коронный разряд
  4. Дуговой разряд

12 слайд – Электрический разряд: самостоятельный и несамостоятельный

13 слайд – Виды самостоятельных разрядов

Разряд Условия возникновения Применение
Тлеющий Низкое давление (доли мм. рт. ст.), высокая напряженность,Е Ионные и электронные рентгеновские трубки, газоразрядные трубки, газовые лазеры
Дуговой Термоэлектронная эмиссия тока с поверхности катода, большая сила тока (10-100А при малой Е) Прожекторы, сварка и резка металла, электропечи для плавки металла.
Коронный Атмосферное давление + сильно неоднородное эл. поле. Электроочистительные фильтры газовых смесей.
Искровой Высокое напряжение при атмосферном давлении имеет вид светящегося канала Молния. Разряд конденсатора искры при электризации трущихся поверхностей.

14 слайд – Тлеющий разряд

  • Тле́ющий разря́д – один из видов стационарного самостоятельного электрического разряда в газах. Формируется, как правило, при низком давлении газа и малом токе. При увеличении проходящего тока превращается в дуговой разряд.
  • В отличие от нестационарных (импульсных) электрических разрядов в газах, основные характеристики тлеющего разряда остаются относительно стабильными во времени.
  • Типичным примером тлеющего разряда, знакомым большинству людей, является свечение неоновой лампы и ламп “дневного света”
  • Одно из важнейших применений тлеющего разряда в промышленности и военной сфере – газовые лазеры

15 слайд – Дуговой разряд

  • Электрическая дуга (Вольтова дуга, Дуговой разряд) – физическое явление, один из видов электрического разряда в газе.
  • Впервые была описана в 1802 году русским учёным В. В. Петровым. Электрическая дуга является частным случаем четвёртой формы состояния вещества – плазмы – и состоит из ионизированного, электрически квазинейтрального газа. Присутствие свободных электрических зарядов обеспечивает проводимость электрической дуги.
  • При эксплуатации высоковольтных электроустановок, в которых неизбежно появление электрической дуги, борьба с электрической дугой осуществляется при помощи электромагнитных катушек, совмещённых с дугогасительными камерами. Среди других способов известны использование вакуумных и масляных выключателей, а также методы отвода тока на временную нагрузку, самостоятельно разрывающую электрическую цепь.

Электрическая дуга используется при электросварке металлов, для выплавки стали (дуговая сталеплавильная печь) и в освещении (в дуговых лампах).

16 слайд – Коронный разряд

  • Коро́нный разря́д − это характерная форма самостоятельного газового разряда, возникающего в резко неоднородных полях. Главной особенностью этого разряда является то, что ионизационные процессы электронами происходят не по всей длине промежутка, а только в небольшой его части вблизи электрода с малым радиусом кривизны (так называемого коронирующего электрода). Эта зона характеризуется значительно более высокими значениями напряженности поля по сравнению со средними значениями для всего промежутка.
  • На линиях электропередачи возникновение коронного разряда нежелательно, так как вызывает значительные потери передаваемой энергии. С целью сокращения потерь на общую корону применяется расщепление проводов ЛЭП на 2, 3, 5 или 8 составляющих, в зависимости от номинального напряжения линии (для уменьшения тока в проводнике). Составляющие располагаются в углах правильного многоугольника (или на диаметре окружности, в случае расщепления на 2 составляющих), образуемого специальной распоркой.
  • В естественных условиях коронный разряд может возникать на верхушках деревьев, мачтах – т. н. огни святого Эльма.
Читайте также:  Максимальная частота тока для человека

Коронный разряд применяется для очистки газов от пыли и сопутствующих загрязнений (электростатический фильтр), для диагностики состояния конструкций (позволяет обнаруживать трещины в изделиях).

17 слайд – Искровой разряд

  • Искрово́й разря́д (искра электрическая) – нестационарная форма электрического разряда, происходящая в газах. Такой разряд возникает обычно при давлениях порядка атмосферного и сопровождается характерным звуковым эффектом – «треском» искры. Температура в главном канале искрового разряда может достигать 10 000 К. В природе искровые разряды часто возникают в виде молний. Расстояние «пробиваемое» искрой в воздухе зависит от напряжения и считается равным 10 кВ на 1 сантиметр.
  • Искровой разряд обычно происходит, если мощность источника энергии недостаточна для поддержания стационарного дугового разряда или тлеющего разряда.
  • Искровой разряд представляет собой пучок ярких, быстро исчезающих или сменяющих друг друга нитевидных, часто сильно разветвленных полосок – искровых каналов. Эти каналы заполнены плазмой, в состав которой в мощном искровом разряде входят не только ионы исходного газа, но и ионы вещества электродов, интенсивно испаряющегося под действием разряда.

18 слайд – Плазма – четвертое состояние вещества

19 слайд – Плазма – частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы.

20, 21 слайд – Степень ионизации плазмы

  • Слабо ионизованной плазмой в природных условиях являются верхние слои атмосферы
  • Полностью ионизованная плазма, которая образуется при высокой температуре – солнце

22 слайд – Плазма во вселенной и вокруг Земли

В состоянии плазмы находится подавляющая (около 99%) часть вещества Вселенной – звезды, галактические туманности и межзвездная среда.

23 слайд – Плазма во вселенной и вокруг Земли

Около Земли плазма существует в космосе в виде солнечного ветра, заполняет магнитосферу Земли, образуя радиационные пояса Земли и ионосферу.

24 слайд – Плазма в нашей жизни

  • Плазменный телевизор
  • Плазменная лампа

Источник

Презентация на тему «Электрический ток в газах»

Презентация: Электрический ток в газах

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Рецензии

Аннотация к презентации

Скачать презентацию. Тема: «Электрический ток в газах». Предмет: Физика. Добавлена в 2016 году. Средняя оценка: 3.6 балла из 5.

Содержание

Презентация: Электрический ток в газах

Электрический ток в газах

Выполнил: ученик 8а класса Карбушев М.

Круг рассматриваемых вопросов:

Электрический заряд в газах; Проводимость газов; Искровой заряд; Молния; Дуговой заряд; Коронный заряд; Тлеющий заряд.

Вы знаете, что при обычных условиях все газы являются диэлектриками, то есть не проводят электрического тока. Этим свойством объясняется, например, широкое использование воздуха в качестве изолирующего вещества. Принцип действия выключателей и рубильников как раз и основан на том, что размыкая их металлические контакты, мы создаем между ними прослойку воздуха, не проводящую ток.

Пламя, внесенное в пространство между двумя металлическими дисками, приводит к тому, что гальванометр отмечает появление тока. Отсюда следует вывод: пламя, то есть газ, нагретый до высокой температуры, является проводником электрического тока. Прохождение тока через газы называют газовым разрядом.

Вместо пламени можно использовать ультрафиолетовое или рентгеновское излучение, а также поток альфа-частиц или электронов. Опытами установлено, что действие любой из этих причин приводит к ионизации молекул газа. При этом от некоторых молекул отрывается один (или несколько) электронов, в результате чего молекула превращается в положительный ион. Под воздействием электрического поля, существующего между дисками, образовавшиеся ионы и электроны начинают двигаться, создавая между дисками электрический ток.

Только что мы рассмотрели пример так называемого несамостоятельного разряда. Он так называется потому, что для его поддержания требуется какой-либо ионизатор – пламя, излучение или поток заряженных частиц. Опыты показывают, что если ионизатор устранить, то ионы и электроны вскоре воссоединяются (говорят: рекомбинируют), вновь образуя электронейтральные молекулы. В результате газ перестает проводить ток, то есть становится диэлектриком.

Самостоятельная и несамостоятельная проводимость газов.

Если направить в газовый промежуток струю воздуха от маленькой воздуходувки, и на пути струи, вне промежутка, поместить ионизующее пламя, то гальванометр покажет некоторый ток.

Искровой разряд.

При достаточно большой напряженности поля (около 3 МВ/м) между электродами появляется электрическая искра, имеющая вид ярко светящегося извилистого канала, соединяющего оба электрода. Газ вблизи искры нагревается до высокой температуры и внезапно расширяется, отчего возникают звуковые волны, и мы слышим характерный треск.

Описанная форма газового разряда носит название искрового разряда или искрового пробоя газа. При наступлении искрового разряда газ внезапно утрачивает свои диэлектрические свойства и становится хорошим проводником. Напряженность поля, при которой наступает искровой пробой газа, имеет различное значение у разных газов и зависит от их состояния (давления, температуры). Чем больше расстояние между электродами, тем большее напряжение между ними необходимо для наступления искрового пробоя газа. Это напряжение называется напряжением пробоя.

Читайте также:  Стабилизатор тока повышающий схема

Молния. Красивое и небезопасное явление природы – молния – представляет собой искровой разряд в атмосфере. Уже в середине 18-го века обратили внимание на внешнее сходство молнии с электрической искрой. Высказалось предположение, что грозовые облака несут в себе большие электрические заряды и что молния есть гигантская искра, ничем, кроме размеров, не отличающаяся от искры между шарами электрической машины.

Нижняя часть облака (отраженная к Земле) бывает заряжена отрицательно, а верхняя – положительно.

Электрическая дуга.

В 1802 году русский физик В.В. Петров (1761-1834) установил, что если присоединить к полюсам большой электрической батареи два кусочка древесного угля и, приведя угли в соприкосновение, слегка их раздвинуть, то между концами углей образуется яркое пламя, а сами концы углей раскалятся добела, испуская ослепительный свет.

Применение дугового разряда:

Освещение; Сварка; Ртутная дуга.

Коронный разряд.

Натянем на двух высоких изолирующих подставках металлическую проволоку ab, имеющую диаметр несколько десятых миллиметра, и соединим ее с отрицательным полюсом генератора, дающего напряжение несколько тысяч вольт. Второй полюс генератора отведем к Земле. Получится своеобразный конденсатор, обкладками которого являются проволока и стены комнаты, которые, конечно, сообщаются с Землей.

Повышая постепенно напряжение и наблюдая за проволокой в темноте, можно заметить, что при известном напряжении возле проволоки появляется слабое свечение (корона), охватывающее со всех сторон проволоку; оно сопровождается шипящим звуком и легким потрескиванием. Коронный разряд может возникнуть не только вблизи проволоки, но и у острия и вообще вблизи любых электродов, возле которых образуется очень сильное неоднородное поле.

Применение коронного разряда.

Громоотвод(Подсчитано, что в атмосфере всего земного шара происходит одновременно около 1800 гроз, которые дают в среднем около 100 молний в секунду. Поэтому, защита от молнии представляет собой важную задачу).

Тлеющий разряд.

Существует ещё одна форма самостоятельного разряда в газах – так называемый тлеющий разряд. Для получения этого типа разряда удобно использовать стеклянную трубку длиной около полуметра, содержащую два металлических электрода .

Обычно этот заряд возникает при давлениях в газе значительно ниже атмосферного: 1–10 Па. Проделаем опыт. Из стеклянной трубки 2 с электродами, подключенными к высоковольтному источнику тока 1, насосом 3 будем откачивать воздух. Через некоторое время воздух, оставшийся в трубке, начнет испускать неяркий красно-малиновый свет. Трубки с этими газами, изогнутые в виде букв и других фигур, используют для изготовления светящихся надписей на магазинах, кинотеатрах и т. д.

Источник

Презентация по физике «Электрический ток в газах»

Описание разработки

В обычных условиях газы состоят из нейтральных атомов и молекул и являются диэлектриками.

Распад атомов на положительные ионы и электроны при подогреве называется ионизацией, обратный процесс – рекомбинацией.

В газах электронно-ионная проводимость.

Протекание тока через газ называется газовым разрядом.

Самостоятельный и несамостоятельный разряды.

Газовый заряд, протекающий под действием ионизатора, называется несамостоятельным, а без ионизатора ― самостоятельным.

Презентация по физике Электрический ток в газах

Типы самостоятельных разрядов.

Тлеющий разряд.

Тлеющий разряд — один из видов постоянного самостоятельного электрического разряда в газах. Формируется, как правило, при низком давлении газа и малом токе.

В отличие от импульсных электрических разрядов в газах, основные характеристики тлеющего разряда остаются относительно стабильными во времени.

Содержимое разработки

Электрический ток в газах

Электрический ток в газах

 В обычных условиях газы состоят из нейтральных атомов и молекул и являются диэлектриками.

В обычных условиях газы состоят из нейтральных атомов и молекул и являются диэлектриками.

 Распад атомов на положительные ионы и электроны при подогреве называется ионизацией , обратный процесс – рекомбинацией . - e излучение - + ионизация + тепло 3

Распад атомов на положительные ионы и электроны при подогреве называется ионизацией , обратный процесс – рекомбинацией .

- e ― + рекомбинация + 4

рекомбинация

 В газах электронно-ионная проводимость. Протекание тока через газ называется газовым разрядом. 4

В газах электронно-ионная проводимость.

Протекание тока через газ называется газовым разрядом.

 Самостоятельный и несамостоятельный разряды Газовый заряд, протекающий под действием ионизатора, называется несамостоятельным, а без ионизатора ― самостоятельным. 4

Самостоятельный и несамостоятельный разряды

Газовый заряд, протекающий под действием ионизатора, называется несамостоятельным, а без ионизатора ― самостоятельным.

Типы самостоятельных разрядов *Тлеющий разряд *Искровой разряд *Коронный разряд *Дуговой разряд 4

Типы самостоятельных разрядов

  • *Тлеющий разряд
  • *Искровой разряд
  • *Коронный разряд
  • *Дуговой разряд

Тлеющий разряд Тле́ющий разря́д — один из видов постоянного самостоятельного электрического разряда в газах. Формируется, как правило, при низком давлении газа и малом токе. В отличие от импульсных электрических разрядов в газах, основные характеристики тлеющего разряда остаются относительно стабильными во времени.

  • Тле́ющий разря́д — один из видов постоянного самостоятельного электрического разряда в газах. Формируется, как правило, при низком давлении газа и малом токе.
  • В отличие от импульсных электрических разрядов в газах, основные характеристики тлеющего разряда остаются относительно стабильными во времени.

Типичным примером тлеющего разряда, знакомым большинству людей, является свечение неоновой лампы и ламп “дневного света” Одно из важнейших применений тлеющего разряда в промышленности и военной сфере – газовые лазеры

  • Типичным примером тлеющего разряда, знакомым большинству людей, является свечение неоновой лампы и ламп “дневного света”
  • Одно из важнейших применений тлеющего разряда в промышленности и военной сфере – газовые лазеры
Читайте также:  Паспортные характеристики двигателя постоянного тока

 Дуговой разряд Электрическая дуга ( Вольтова дуга , Дуговой разряд ) — физическое явление, один из видов электрического разряда в газе. Впервые была описана в 1802 году русским учёным В. В. Петровым. Электрическая дуга является частным случаем четвёртой формы состояния вещества — плазмы.

Дуговой разряд Электрическая дуга используется при электросварке металлов, для выплавки стали (дуговая сталеплавильная печь) и в освещении (в дуговых лампах).

  • Электрическая дуга ( Вольтова дуга , Дуговой разряд ) — физическое явление, один из видов электрического разряда в газе.
  • Впервые была описана в 1802 году русским учёным В. В. Петровым. Электрическая дуга является частным случаем четвёртой формы состояния вещества — плазмы.

Коронный разряд Коро́нный разря́д − Атмосферное давление + сильное неоднородное электрическое поле. Главной особенностью этого разряда является то, что ионизационные процессы электронами происходят не по всей длине промежутка. Эта зона характеризуется значительно более высокими значениями напряженности поля по сравнению со средними значениями для всего промежутка,а точечно.

  • Электрическая дуга используется при электросварке металлов, для выплавки стали (дуговая сталеплавильная печь) и в освещении (в дуговых лампах).
  • Коро́нный разря́д − Атмосферное давление + сильное неоднородное электрическое поле.

Главной особенностью этого разряда является то, что ионизационные процессы электронами происходят не по всей длине промежутка. Эта зона характеризуется значительно более высокими значениями напряженности поля по сравнению со средними значениями для всего промежутка,а точечно.

В естественных условиях коронный разряд может возникать на верхушках деревьев, мачтах — огни святого Эльма. Коронный разряд применяется для очистки газов от пыли (электростатический фильтр), для диагностики состояния конструкций (позволяет обнаруживать трещины в изделиях)…

  • В естественных условиях коронный разряд может возникать на верхушках деревьев, мачтах — огни святого Эльма.
  • Коронный разряд применяется для очистки газов от пыли (электростатический фильтр), для диагностики состояния конструкций (позволяет обнаруживать трещины в изделиях)…

Искровой разряд Искрово́й разря́д — нестационарная форма электрического разряда, происходящая в газах. Такой разряд возникает при давлении атмосферном и сопровождается характерным — «треском» искры . В природе искровые разряды часто возникают в виде молний. Искровой разряд представляет собой пучок ярких, быстро исчезающих или сменяющих друг друга, сильно разветвленных полосок — искровых каналов. Эти каналы заполнены плазмой, интенсивно испаряющейся под действием разряда.

  • Искрово́й разря́д — нестационарная форма электрического разряда, происходящая в газах. Такой разряд возникает при давлении атмосферном и сопровождается характерным — «треском» искры . В природе искровые разряды часто возникают в виде молний.
  • Искровой разряд представляет собой пучок ярких, быстро исчезающих или сменяющих друг друга, сильно разветвленных полосок — искровых каналов. Эти каналы заполнены плазмой, интенсивно испаряющейся под действием разряда.

Плазма – четвертое состояние вещества

Плазма – четвертое состояние вещества

 Определение Плазма — частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы.

Плазма — частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы.

 Степень ионизации плазмы Слабо Частично Полностью ионизованная ионизованная ионизованная ( α составляет ( α порядка ( α близка к100%) доли процента) нескольких процентов) α-число ионизированных атомов к их общему числу.

Степень ионизации плазмы

Слабо Частично Полностью

ионизованная ионизованная ионизованная

( α составляет ( α порядка ( α близка к100%)

доли процента) нескольких

α-число ионизированных атомов к их общему числу.

Степень ионизации плазмы Полностью ионизованная плазма, которая образуется при высокой температуре - солнце Слабо ионизованной плазмой в природных условиях являются верхние слои атмосферы

Степень ионизации плазмы

Полностью ионизованная плазма, которая образуется при высокой температуре — солнце

Слабо ионизованной плазмой в природных условиях являются верхние слои атмосферы

Плазма во вселенной и вокруг Земли В состоянии плазмы находится подавляющая (около 99%) часть вещества Вселенной – звезды, галактические туманности и межзвездная среда.

Плазма во вселенной и вокруг Земли

В состоянии плазмы находится подавляющая (около 99%) часть вещества Вселенной – звезды, галактические туманности и межзвездная среда.

Плазма во вселенной и вокруг Земли Около Земли плазма существует в космосе в виде солнечного ветра, заполняет магнитосферу Земли, образуя радиационные пояса Земли и ионосферу.

Плазма во вселенной и вокруг Земли

Около Земли плазма существует в космосе в виде солнечного ветра, заполняет магнитосферу Земли, образуя радиационные пояса Земли и ионосферу.

Источник



Презентация «Электрический ток в газах. Виды разрядов в газах» 10 класс

Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте себе на сайт

Для скачивания поделитесь материалом в соцсетях

После того как вы поделитесь материалом внизу появится ссылка для скачивания.

Подписи к слайдам:

Процесс распада атома на положительный ион и электрон.

Рекомбинация заряженных частиц

Образование нейтрального атома в результате столкновения электрона и положительного иона.

Ионизация электрическим полем

Электрический ток в газах Проведем простой опыт! Виды газового разряда

Несамостоятельный разряд — возникает и существует только при наличии постоянно действующего ионизатора

Самостоятельный разряд – существует при отсутствии постоянно действующего ионизатора

Вольт – амперная характеристика тока в газах Виды самостоятельного разряда

Тлеющий разряд

Искровой разряд

Дуговой разряд

Коронный разряд

1. Тлеющий разряд — возникает при низких давлениях (до нескольких мм ртутного столба). Тлеющий разряд при пониженном давлении можно наблюдать в рекламных газосветных трубках, лампах дневного света, газовых лазерах.

2. Искровой разряд — возникает при нормальном давлении и высокой напряженности электрического поля. Искровой разряд быстро гаснет и вспыхивает вновь. Примером такого разряда является молния. Длительность разряда молнии очень мала (10-6с), но сила тока и напряжение огромны (5х105 А, 109 В).

Причиной молнии является ударная ионизация. Электрическое поле тучи имеет огромную напряженность, поэтому свободные электроны в таком поле получают большое ускорение и при столкновение с атомами или молекулами ионизируют их. В результате возникают лавины быстрых электронов, то есть происходит электрический заряд. Ударная ионизация приводит к образованию светящегося плазменного канала. Формирование молний как электрического разряда между отрицательно заряженными тучами и положительно заряженной поверхностью Земли.

3. Коронный разряд — возникает при нормальном атмосферном давлении в неоднородных электрических полях, внешне напоминает корону, можно увидеть на острых выступающих частях, например мачтах кораблей, в электрофильтрах, при утечке энергии.

4. Дуговой разряд — возникает при низком напряжении между электродами (около 50 В), ток разряда очень сильный, а температура достигает 4000 градусов. Применение — дуговая электросварка, мощные прожекторы, проекционная киноаппаратура.

Источник