Электроискровая обработка металлов.

Оборудование:

1. Электрофорная машина или высоковольтный выпрямитель.

2. Прибор для демонстрации электроискровой обработки металла.

3. Батарея конденсаторов демонстрационная.

4. Реостат на 200 Ом.

5. Провода соединительные.

Рис. 12.4.

3) Дуговой разряд – разряд, который возникает при резком повышении температуры, и вследствие этого испарения вещества электрода. Именно поэтому плотность тока при дуговом разряде велика. Напряжение, при котором он происходит, обычно не превышает 40-50В, а токи достигают сотен ампер. Дугу открыл и исследовал Петров. Дуговой разряд используется для сварочных работ, в электроклавишных панелях.

4. Коронный разряд возникает на проводниках, имеющих большой потенциал, а также малый радиус кривизны. Наблюдается в виде слабого свечения газа вокруг проводников, остриев, там, где велика напряженность поля (рис. 12.5). Происходит вследствие неполного пробоя диэлектрика (то есть воздуха).

Рис. 12.5.

В высоковольтных устройствах, в частности в линях высоковольтных передач, коронный разряд приводит к вредным утечкам тока. Поэтому приходится принимать меры для его предотвращения. С этой целью, например, провода высоковольтных линий берут большого диаметра, тем большего, чем выше напряжение линии.

Полезное применение в технике коронный разряд нашел в электрофильтрах (рис. 12.6). Очищаемый газ движется в трубе, по оси которой расположен отрицательный коронирующий электрод. Отрицательные ионы, имеющиеся в большом количестве во внешней области оседают на загрязняющих газ частицах или капельках и увлекаются вместе с ними к внешнему некоронирующему электроду. Достигнув этого электрода, частицы нейтрализуются и оседают на нем. Впоследствии при ударах по трубе осадок, образованный уловленными частицами, осыпается в сборник.

Рис. 12.6.

13. Понятие о плазме. Катодные и каналовые лучи. Термоэлектронная эмиссия. Электронные лампы и их применение

1. Понятие о плазме. Катодные и каналовые лучи

2. Термоэлектронная эмиссия

3. Электронные лампы и их применение

13.1. Понятие о плазме

Такое состояние вещества, при котором вещество полностью или частично ионизировано, но число положительных и отрицательных ионов в единице объема одинаково, то есть суммарный заряд единицы объема равен нулю, называется плазмой.

Квазинейтральность – основное свойство плазмы.

Различают несколько разновидностей плазмы.

1. Низкотемпературная плазма . Характеризуется тем, что нет полной ионизации, энергии образующих ее частиц сравнительно низки.

2. Среднетемпературная плазма . Вещество находится в полностью ионизированном состоянии.

3. Высокотемпературная плазма . Вещество, из которого состоят звезды. В земных условиях высокотемпературная плазма может получиться при термоядерном взрыве.

Наряду с температурой основными характеристиками являются концентрация частиц плазмы n и время жизни плазмы .

Основная проблема с получением плазмы, состоит в увеличении ее жизни. Для этого используют магнитные ловушки.

Область физики, которая занимается изучением плазмы в магнитных полях называется магнитогидродинамикой (МГД). Известны два вида магнитных ловушек:

• Стелларатор. Имеет форму звезды. Разработан и используется за рубежом (ЦЕРН).

• Токамак. Имеет форму тора. Разработан и используется в нашей стране (ФИАН).

Рис. 13.1.

Если постепенно понижать давление в трубке тлеющего разряда (рис. 12.2), катодная часть разряда распространяется на все большую часть межэлектродного пространства, и в конце концов катодное темное пространство распространяется почти на весь сосуд. Свечение газа в этом случае перестает быть заметным, зато стенки трубки начинают светиться зеленоватым свечением. Большинство электронов, выбитых из катода и ускоренных катодным падение потенциала, долетает без столкновений с молекулами газа до стенок трубки и, ударяясь о них, вызывает свечение. По историческим причинам поток Электронов, испускаемый катодом газоразрядной трубки при очень низких давлениях, получил название катодных лучей. Свечение, вызываемое бомбардировкой быстрыми электронами, называется катодолюминесценцией.

Если в катоде газоразрядной трубки сделать узкий канал, часть положительных ионов проникает в пространство за катодом и образует резко ограниченный пучок ионов, называемый каналовыми (или положительными) лучами. Именно таким способом были впервые получены пучки положительных ионов.

Применение плазмы

1. Газовые разряды, электрическая дуга.

2. Высокотемпературная плазма необходима для решения более глобального вопроса: создание управляемого термоядерного синтеза для разрешения энергетического кризиса.

3. Ионное движение – для создания ионных двигателей.

4. МГД - генератор, позволяющий создать упорядоченное движение заряженных частиц.