какие газы относятся к электроположительным
Электропроводность газов
Газы в нормальном состоянии являются хорошими диэлектриками (например чистый, неионизированный воздух). Однако, если газы содержат в себе влагу с примесью органических и неорганических частиц и при этом они ионизированы, то они проводят электричество.
Образование электрически заряженных частиц в газообразных диэлектриках вызывается ионизацией газа внешними источниками энергии (внешними ионизаторами) : космическими и солнечными лучами, радиоактивными излучениями Земли и др.
Электропроводимость газов зависит главным образом от степени их ионизации, которая может быть осуществлена различными способами. В основном ионизация газов осуществляется в результате отщепления электронов от нейтральной молекулы газа.
Выделившийся из молекулы газа электрон перемешается в междумолекулярном пространстве газа, и здесь в зависимости от рода газа он может сохранить относительно долго «самостоятельность» своего движения (например, в таких газах, кик водород H2, азот N2 ) или, наоборот, быстро проникнуть в нейтральную молекулу, превратив ее в отрицательный ион (например, в кислороде).
Наибольший эффект ионизации газов достигается путем облучения их рентгеновыми, катодными лучами или лучами, испускаемыми радиоактивными веществами.
Атмосферный воздух летом весьма интенсивно ионизируется под влиянием солнечных лучей. Влага, находящаяся в воздухе, конденсируется на его ионах, образуя мельчайшие капельки воды, заряженные электричеством. В конечном итоге из отдельных электрически заряженных капелек воды образуются грозовые тучи, сопровождаемые молниями, т. с. электрическими разрядами атмосферного электричества.
Ток в газе будет тем больше, чем разного диэлектрика больше заряженных частиц образуется в нем в единицу времени и чем большую скорость приобретают они под действием сил электрического поля.
Ясно, что с повышением напряжения, приложенного к данному объему газа, электрические силы, действующие на электроны и ионы, увеличиваются. При этом скорость заряженных частиц, а следовательно, и ток в газе возрастают.
Вольтамперная характеристика для газообразного диэлектрика
Вольтамперная характеристика показывает, что в области слабых электрических полей, когда электрические силы, действующие на заряженные частицы, относительно невелики (область I на графике), ток в газе возрастает пропорционально величине приложенного напряжения. В этой области изменение тока происходит согласно закону Ома.
С дальнейшим же повышением напряжения (область III) скорость заряженных частиц резко возрастает, вследствие чего происходят частые соударения их с нейтральными частицами газа. При этих упругих соударениях электроны и ионы передают часть накопленной ими энергии нейтральным частицам газа. В результате электроны отделяются от своих атомов. При этом образуются новые электрически заряженные частицы: свободные электроны и ионы.
В области ударной ионизации (область III на рисунке) ток в газе интенсивно возрастает при малейшем повышении напряжения. Процесс ударной ионизации в газообразных диэлектриках сопровождается резким уменьшением величины удельного объемного сопротивления газа и возрастанием тангенса угла диэлектрических потерь.
Роль газа ка диэлектрика в электроизоляционных конструкциях
В любой изоляционной конструкции в качестве элемента изоляции присутствует в той или иной мере воздух или какой-либо иной газ. Провода воздушных линий (ВЛ), шины распределительных устройств, выводы трансформаторов и различных аппаратов высокого напряжения отделены друг от друга промежутками, единственной изолирующей средой в которых является воздух.
Нарушение электрической прочности таких конструкций может произойти как путем пробоя диэлектрика, из которого изготовлены изоляторы, так и в результате разряда в воздухе или вдоль поверхности диэлектрика.
В отличие от пробоя изолятора, который приводит к полному выходу его из строя, разряд вдоль поверхности обычно повреждением не сопровождается. Следовательно, если изоляционную конструкцию выполнить таким образом, чтобы напряжение перекрытия по поверхности или разрядные напряжения в воздухе были меньше пробивных напряжений изоляторов, то фактическая электрическая прочность таких конструкций будет определяться электрической прочностью воздуха.
В указанных выше случаях воздух имеет значение как естественная газовая среда, в которой находятся изоляционные конструкции. Наряду с этим воздух или иной газ часто применяется в качестве одного из основных изоляционных материалов при выполнении изоляции кабелей, конденсаторов, трансформаторов и других электрических аппаратов.
Для обеспечения надежной и безаварийной работы изоляционных конструкций необходимо знать, как влияют на электрическую прочность газа различные факторы, такие, как форма и длительность действия напряжения, температура и давление газа, характер электрического поля и т. п.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Электроположительность и электроотрицательность.
Когда атомы объединяются, чтобы создать молекулы (о молекулах подробнее – позже), между ними образуется связь, которая и удерживает их вместе. Некоторые атомы способны ухватывать на один или два электрона больше, чем они имеют в нормальных условиях, и делают они это при первой возможности. Так как сам атом электрически нейтрален (положительные заряды в ядре уравновешивают отрицательные заряды электронов), и поскольку каждый электрон имеет отрицательный заряд, то атом, способный удержать один или более лишний электрон, становится отрицательно заряженным ионом. Такие элементы, атомы которых обладают таким хватательные рефлексом, называются «электроотрицательными». Самый активный из них – фтор (Z=9). За ним следуют кислород, азот, хлор и бром. Эта пятерка – самые сильные электроотрицательные элементы в России.
Ну, пошутил, конечно – Россия тут не при чемJ – свойства элементов от их национальности не зависят, хотя в тридцать седьмом со мной бы даже спорить не стали – просто дали бы десять лет с конфискацией за отрицание классового характера химических реакций и руководящей роли советских атомов фтора и хлора.
Есть и другие атомы, которые не только не захватывают лишние электроны, а наоборот – едва удерживают свои собственные, и склонны отдавать один или два из них, что и делают также при первой возможности. Потеряв электроны, такие атомы становятся положительно заряженными, и называются они «электроположительными».
Большинство атомов склонны отдавать электроны. Самые электроположительные элементы – это щелочные металлы, особенно натрий и калий. Кальций, магний, алюминий и цинк – также сильно электроположительные атомы.
Странно. Если у фтора 9 протонов и 9 электронов, то значит он электрически нейтрален. Более того, если какой-то электрон приблизится к атому фтора, то первым делом он наткнется на кучу электронов, которые будут всеми своими лапами его нежно пихать и отталкивать (ничего личного, ну просто такие законы физики). Как же тогда этот электрон будет захвачен атомом фтора? Пока что на этот вопрос можно ответить довольно расплывчато: так устроен мир, что положение на орбите вокруг атома для электрона намного более выгодно энергетически, чем свободное состояние. Поэтому электрон преодолевает сопротивление других электронов, тусующихся вокруг ядра, и прыгает на свободное место в электронной оболочке – подробнее об оболочках см. дальше.
электроположительные газы
электроположительные газы
Напр., азот, водород, имеют небольшое сродство присоединять электроны и образуют ионы в незначительном количестве, определяют ток короны в электрофильтре.
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]
Тематики
Смотреть что такое «электроположительные газы» в других словарях:
Ионно-ионная эмиссия — или вторичная ионная эмиссия явления испускания с поверхности конденсированной среды ионов при её бомбардировке другими ионами. Содержание 1 Описание явления 2 Эффективность эмиссии … Википедия
Деионизация — Деионизация процесс исчезновения положительных и/или отрицательных ионов, а также электронов из занимаемого газом объёма. Является обратным процессу ионизации и обычно происходит после прекращения электрического разряда в газе. Причины… … Википедия
Серебро в металлургии* — Серебряные руды. Способы сухого пути. Получение веркблея. Обессеребрение веркблея : паттинсование и обессеребрение цинком. Обработка богатой цинковой пены. Трейбование. Рафинирование серебра. Способы мокрого пути. Электролиз. Серебряные руды.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Серебро, в металлургии — Серебряные руды. Способы сухого пути. Получение веркблея. Обессеребрение веркблея: паттинсование и обессеребрение цинком. Обработка богатой цинковой пены. Трейбование. Рафинирование серебра. Способы мокрого пути. Электролиз. Серебряные руды.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Подгруппа скандия — Группа → 3 ↓ Период 4 21 Скандий … Википедия
Электрические разряды в воздухе
Исследование причин возникновения электрического разряда в газе. Самостоятельный разряд в газах и начальное напряжение в резко неоднородном поле. Пробой газа. Пробивное напряжение в однородном поле. Характеристика процессов ионизации в электрическом поле.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.09.2013 |
| Размер файла | 127,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РАЗРЯДЫ В ВОЗДУХЕ
Электрический разряд в газе представляет прохождение электрического тока через газовую среду под действием электрического поля.
Причиной возникновения электрического разряда в газе является ударная ионизация, которая возникает под действием электронов, ускоряемых электрическим полем.
Газы можно разделить на электроположительные и электроотрицательные.
Электроотрицательные газы, атомарные или молекулярные, способны захватывать свободные электроны и превращаться в отрицательные ионы. Устойчивость таких ионов зависит от энергии сродства, Wс, которая равна выделяющейся в виде кванта при захвате электрона атомом или молекулой. Электроотрицательными газами являются галогены, хлор, кислород, водород, пары воды
Воздух содержит газы обоих типов.
Коэффициент зависит от напряженности электрического поля Е и плотности газа:
В неоднородном поле (Е const) интенсивность ударной ионизации в различных точках промежутка неодинакова.
Для развития разряда в газе необходим начальный свободный электрон (), который в газовом промежутке появляется за счет внешнего ионизатора (Солнечный ультрафиолет, космические лучи, естественная радиация и т. д.), либо при развале отрицательных ионов электроотрицательного газа в промежутке. Ускоряясь в поле, электрон в результате соударения ионизирует встречный атом, при этом образуется два электрона, которые в свою очередь создают по два каждый, т.е. четыре, и т.д. Этот увеличивающийся поток электронов называется лавиной и определяется соотношением:
В процессе развития лавины образуются положительные ионы числом и фотоны, возникновение которых связано с тем, что электроны лавины помимо ионизации возбуждают молекулы газа, которые, переходя в нормальное состояние, излучают фотоны.
Положительные ионы в электрическом поле двигаются к отрицательному катоду и бомбардируют его.
Рассмотрим подробнее процесс вторичной ионизации.
1. Положительные ионы, появляющиеся при лавинной ионизации, в связи с их большой массой и инерционностью медленно разгоняются в электрическом поле и практически не ионизируют молекулы газа при соударениях. Ион при неупругом соударении передает только половину энергии, поэтому для ионизации он должен иметь энергию, вдвое большую энергии ионизации.Частота таких ионизаций на 10 5 меньше, чем у электронной ионизации.
3. Часть лавины, не обладающие достаточной энергией, при соударении с молекулами газа их только возбуждают. Такая молекула при переходе в нормальное состояние испускает фотон. Если энергия фотона больше :
4. В электрических полях фотоны могут также выбивать вторичные из электродов, если
электрический разряд газ ионизация
И так, причинами вторичной ионизации, обеспечивающей самостоятельный разряд, являются:
— соударения ионов с атомами;
— бомбардировка катода ионами;
— фотоионизация в объеме;
— фотоионизация на электродах.
С увеличением напряженности электрического поля между электродами в газовом промежутке процесс вторичной ионизации становится самоподдерживающимся, условием чего должно быть:
В этом случае разряд становится самостоятельным и может существовать без внешнего ионизатора.
Однородное и неоднородное электрическое поле
Электрическое поле между электродами может быть однородным и неоднородным.
Однородным полем можно считать такое поле между электродами, когда расстояние между ними меньше радиуса кривизны электродов, например, шаровый разрядник, при расстоянии между шарами менее радиуса шаров. Напряженность поля в промежутке между электродами во всех точках практически одинакова.
В неоднородном поле наибольшая напряженность электрического поля вблизи острия электрода, при этом величину этой напряженности Е можно оценить как отношение приложенного к острию напряжения U, деленного на радиус кривизны острия электрода r:
По этой причине именно вблизи острия начинается лавинный процесс ударной ионизации и самостоятельный разряд, при этом чем лучше заострен электрод, тем при меньших напряжениях начинается этот процесс.
Самостоятельный разряд и начальное напряжение в резко неоднородном поле
Формула (8) для воздуха применима только при см, так как при меньших приближенная формула (6) оказывается несправедливой.
Пробивное напряжение в резко неоднородном поле между электродами
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Изучение основных форм самостоятельного разряда в газе, влияние на электрическую прочность и электрическое поле разрядного промежутка основных свойств газа и геометрических характеристик. Использование данных закономерностей в электроэнергетике.
лабораторная работа [274,1 K], добавлен 22.04.2014
Условия возникновения электрического разряда в газах. Принцип ионизации газов. Механизм электропроводности газов. Несамостоятельный газовый разряд. Самостоятельный газовый разряд. Различные типы самостоятельного разряда и их техническое применние.
реферат [32,3 K], добавлен 21.05.2008
Ознакомление с основами движения электрона в однородном электрическом поле, ускоряющем, тормозящем, однородном поперечном, а также в магнитном поле. Анализ энергии электронов методом тормозящего поля. Рассмотрение основных опытов Дж. Франка и Г. Герца.
лекция [894,8 K], добавлен 19.10.2014
Описание двухступенчатого BOSH-процесса. Классификация электрических разрядов в газе. Способы создания разряда постоянного тока. Движение электрона в постоянном электрическом поле в вакууме. Зависимость типа разряда от частоты отсечки ионов и электронов.
презентация [2,5 M], добавлен 02.10.2013
Изучение физических свойств и явлений, описывающих протекание электрического тока в газах. Содержание процесса ионизации и рекомбинации газов. Тлеющий, искровой, коронный разряды как виды самостоятельного газового разряда. Физическая природа плазмы.
курсовая работа [203,2 K], добавлен 12.02.2014
электроположительные газы
электроположительные газы
Напр., азот, водород, имеют небольшое сродство присоединять электроны и образуют ионы в незначительном количестве, определяют ток короны в электрофильтре.
[А.С.Гольдберг. Англо-русский энергетический словарь. 2006 г.]
Тематики
Смотреть что такое «электроположительные газы» в других словарях:
электроположительные газы — Напр., азот, водород, имеют небольшое сродство присоединять электроны и образуют ионы в незначительном количестве, определяют ток короны в электрофильтре. [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом… … Справочник технического переводчика
Ионно-ионная эмиссия — или вторичная ионная эмиссия явления испускания с поверхности конденсированной среды ионов при её бомбардировке другими ионами. Содержание 1 Описание явления 2 Эффективность эмиссии … Википедия
Деионизация — Деионизация процесс исчезновения положительных и/или отрицательных ионов, а также электронов из занимаемого газом объёма. Является обратным процессу ионизации и обычно происходит после прекращения электрического разряда в газе. Причины… … Википедия
Серебро в металлургии* — Серебряные руды. Способы сухого пути. Получение веркблея. Обессеребрение веркблея : паттинсование и обессеребрение цинком. Обработка богатой цинковой пены. Трейбование. Рафинирование серебра. Способы мокрого пути. Электролиз. Серебряные руды.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Серебро, в металлургии — Серебряные руды. Способы сухого пути. Получение веркблея. Обессеребрение веркблея: паттинсование и обессеребрение цинком. Обработка богатой цинковой пены. Трейбование. Рафинирование серебра. Способы мокрого пути. Электролиз. Серебряные руды.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Подгруппа скандия — Группа → 3 ↓ Период 4 21 Скандий … Википедия