31. Ионизация газов. Виды разрядов в газе при атмосферном давлении.

1. Газы в обычных условиях – диэлектрики. Воздух используют в технике как изолятор: а) в линиях электропередач; б) между обкладками воздушных конденсаторов; в) в контактах выключателей.

2. При определенных условиях газы – проводники: молния, электрическая искра, дуга при сварке. Процесс протекания тока через газ называется газовым разрядом. Свободные заряды(ионы обоих знаков и электроны) возникают в газах только в процессе ионизации.

Ионизацию вызывают: 1) высокая температура, 2) ультрафиолетовые лучи, 3) рентгеновские лучи, гамма лучи и т п. Ионизация осуществляется при условии eE(лямда)>=W_{ионизации}, еде лямда – длмина свободного пробега заряженных частиц.

Несамостоятельные разряды происходят под действием внешнего ионизатора. Самостоятельный разряд – разряд, происходящий без действия внешнего ионизатора. Напряжение, при котором возникает самостоятельный разряд, называют напряжением пробоя.

Типы самостоятельного разряда:

1)Тлеющий разряд. Применяется в газосветных трубках, неоновых лампах, цифровых индикаторах, лампах дневного света, ртутных лампах низкого давления.

а) несветящаяся часть, прилегающая к катоду, называется темным катодным пространством.

б) Светящийся столб газа, заполняющий остальную часть, называется анодным положительным столбом.

Причиной ионизации газа в тлеющем разряде является ударная ионизация и выбивание электронов из катода положительными ионами.

2)Дуговой разряд

3) коронный разряд. Ему свойственна высокая напряженность электрического поля.

4) Искровой разряд. Происходит при высоком напряжении. Применяют при обработке металлов.

47. Свободные электромагнитные колебания. Частота и период собственных колебаний. Затухающие и вынужденные колебания. Явление резонанса.

Электромагнитные колебания — это колебания электрических и магнитных полей, которые сопровождаются периодическим изменением заряда, тока и напряжения. Простейшей системой, где могут возникнуть и существовать электромагнитные колебания, является колебательный контур. Колебательный контур — это система, состоящая из катушки индуктивности и конденсатора. Если конденсатор зарядить и замкнуть на катушку, то по катушке потечет ток. Когда конденсатор разрядится, ток в цепи не прекратится из-за самоиндукции в катушке. Индукционный ток, в соответствии с правилом Ленца, будет течь в ту же сторону и перезарядит конденсатор. Ток в данном направлении прекратится, и процесс повторится в обратном направлении. Таким образом, в колебательном контуре будут происходить электромагнитные колебания из-за превращения энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки с током , и наоборот. Период электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре (т. е. в таком контуре, где нет потерь энергии) зависит от индуктивности катушки и емкости конденсатора и находится по формуле Томсона . Частота с периодом связана обратно пропорциональной зависимостью. В реальном колебательном контуре свободные электромагнитные колебания будут затухающими из-за потерь энергии на нагревание проводов. Для практического применения важно получить незатухающие(вынужденные) электромагнитные колебания, а для этого необходимо колебательный контур пополнять электроэнергией, чтобы скомпенсировать потери энергии. Для получения незатухающих электромагнитных колебаний применяют генератор незатухающих колебаний, который является примером автоколебательной системы. Резонанс - явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний тока при приближении частоты внешнего напряжения(ЭДС) и собственной частоты колебательного контура.