Коронный разряд

Данный вид разряда возникает в сильно неоднородных электрических полях например между острием и плоскостью или между проводом линии электропередач и поверхностью земли

Механизм возникновения коронного разряда можно представить следующим образом В областях с большой напряженностью электрического поля электроны приобретают энергию достаточную для ионизации атомов в областях где поле невелико разряд невозможен Таким образом разряд становится возможен лишь в ограниченных областях

задание Коронный разряд приводит к потере энергии в линии электропередачи Каким образом уменьшают эти потери ?

дуговой разряд

Существует еще одна форма самостоятельного разряда - электрическая дуга Данный вид разряда можно наблюдать если слегка раздвинуть два угольных стержня подключенных к источнику тока Объяснить дуговой разряд можно следующим образом При контакте угольных стержней площадь соприкасающихся участков очень мала и поэтому их сопротивление велико Из-за чего стержни сильно разогреваются (порядка тысяч градусов) Когда угли раздвигают электроны испускаемые раскаленными участками катода ионизируют воздух и обеспечивают большую концетрацию заряженных частиц в дуге Сила тока в этом случае достигает значений десятки и даже сотни ампер

Тлеющий разряд

это разряд возникающий в газе при пониженном давлении и не очень большой по сравнению с другими видами разряда напряженностью электрического поля

Стеклянную трубку наполнена воздухом при нормальном давлении и электроды подключены к источнику высокого напряжения Тлеющий разряд появляется лишь при откачивании воздуха (уменьшении его давления)

При уменьшении давления газа внутри трубки увеличивается длина свободного пробега электронов что позволяет им приобрести под действием даже небольшого поля кинетическую энергию достаточную для ионизации атомов газа За счет электронно-ионной лавины возникает тлеющий разряд 

задание Какое практическое применение нашло это явление?

Электрический ток в вакууме

Вакуумом можно назвать некоторую область пространства в которой отсутствуют любые “обычные” частицы

Вакуумом в технике принято считать газ разряженный до такой степени когда длина свободного пробега имеет тот же порядок величины что и размеры сосуда

замечание На самом деле вакуум достаточно сильно насыщен частицами но время их жизни очень мало (это так называемые виртуальные частицы) поэтому они никоим образом не могут не только создать электрический ток но и участвовать во взаимодействиях на правах обычных частиц нашего мира Именно в этом смысле можно считать вакуум “пустотой”

Если электроды подключить к источнику высокого напряжения и нагреть катод до высокой температуры то в цепи возникнет электрический ток

Данный факт имеет следующее объяснение При нагревании катода электронам сообщается некоторая энергия Если этой энергии достаточно для его освобождения с поверхности твердого тела (работа выхода) то под действием электрического поля электроны начинают упорядочено двигаться к аноду те в цепи возникает электрический ток

Явление испускания свободных электронов с поверхности твердого тела называется термоэлектронной эмиссией

Таким образом нагретый металл является источником свободных электронов и именно поэтому возможен ток в вакууме в этом случае

задание Опишите принцип работы двух и трех электродной лампы