Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Физика arrow Демонстрационные эксперименты по общей физике

4.12.2. Тлеющий разряд

Тлеющий разряд наблюдается при пониженном давлении газа (0,10—0,01 мм рт. ст.), но при достаточно большом напряжении (сотни и тысячи вольт) между катодом и анодом. Тлеющий разряд демонстрирует богатство физических явлений, теория которых довольно подробно описывает различные по свечению участки разряда.

Тлеющий разряд широко применяется в лампах дневного света, в световых рекламах, в активных элементах газовых лазеров. Цвет свечения зависит от химического состава газа; например, неон дает красное свечение, аргон — синевато-зеленое. В коллекции кабинета физики СПбГПУ имеется несколько заполненных разными газами трубок причудливой формы (рис. 4.20), которые демонстрируют тлеющий разряд разного цвета при возбуждении источником высокого напряжения (1,5 кВ). По-видимому, эти трубки были изготовлены в те времена, когда так называемая «неоновая реклама» только- только появлялась на улицах и в витринах магазинов.

4.12.3. Коронный разряд

Коронный разряд (рис. 4.21) происходит при атмосферном давлении в очень сильном неоднородном электрическом поле. Для демонстрации этого разряда используется трансформатор Теслы1, дающий на выходе напряжение в несколько сот киловольт[1] [2]. Описание этого трансформатора приведено в разд. 5.5.

Трубки тлеющего разряда

Рис. 4.20. Трубки тлеющего разряда

Сам разряд происходит вблизи сферического электрода. Приближая к электроду высоковольтного трансформатора металлический предмет, можно замкнуть разряд на себя. Это не опасно, так как ток очень маленький, но неприятное чувство «щипания» заставляет непроизвольно отдернуть руку. Воздействуя на лампу дневного света, высокое напряжение может возбуждать люминофор (см. разд. 5.5).

Во многих случаях коронный разряд является вредным фактором в технике высоких напряжений.

4.12.4. Дуговой разряд

Этот разряд возникает при большом токе (десятки и сотни ампер) и сравнительно небольшом напряжении (десятки вольт). Многие видели дугу при работе сварочных аппаратов. Такую дугу получают между двумя угольными стержнями. Температура в кратере такой дуги достигает 4000 К, поэтому свечение дуги богато ультрафиолетом.

Дуговой разряд можно показать не только с помощью угольных стержней, но и на небольшой установке, подаренной физическому кабинету СПбГПУ школьником 10-го класса К. Жиркиным (2010 г.). Разряд возникает между двумя проволоками с увеличивающимся расстоянием (рис. 4.22). Начинающийся в нижней части, этот разряд поднимается вверх за счет нагревания воздуха и увеличения его электропроводности. Эффект получил название «лестница Йакова» в часть святого Йакова, которому, по легенде, приснилась лестница в небеса к Богу.

  • [1] 'Установка изготовлена студентами радиофизического факультетаСПбГПУ в 2009 г.
  • [2] Коронный разряд издавна известен морякам, которые называли коронное свечение около верхушек мачт «огнями святого Эльма». Считалось,что они несут спасение в грозовую погоду.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы