A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Elektrický proud v plynech se vyskytuje pouze za určitých podmínek, které v plynu způsobí vznik volných částic s elektrickým nábojem (elektronů nebo iontů). Podmínkami vzniku elektrického proudu plynů jsou silné elektrické pole, radioaktivní záření, vysoká teplota nebo nízký tlak plynu. Za těchto podmínek dochází k ionizaci plynu a jeho elektrické vodivosti. Děj, který v něm probíhá, se nazývá elektrický výboj nebo elektrický oblouk.
Elektrickou vodivost plynů, přesněji vlastnosti katodového záření, studoval anglický experimentální fyzik Joseph John Thomson, který v roce 1897 objevil elektron. Za tento objev, kterým započala éra částicové fyziky, obdržel v roce 1906 Nobelovu cenu za fyziku.
Za objevitele ionizujícího záření a zakladatele jaderné fyziky je považován Ernst Rutherford. Ionizující záření je souhrnné označení pro záření, jehož kvanta mají energii postačující k ionizaci atomů nebo molekul ozářené látky. Ionizující záření vzniká při radioaktivním rozpadu, vlivem kosmického záření nebo jej lze vytvořit uměle. Za své objevy obdržel v roce 1908 Nobelovu cenu za chemii.
Ionizace plynu
Plyny jsou za normálního tlaku a teploty tvořeny elektricky neutrálními molekulami, jejich elektrická vodivost je zanedbatelná a jsou proto velmi dobrými elektrickými izolanty. Při ionizaci se z elektricky neutrální molekuly uvolňují elektrony a zbytek molekuly tvoří kladný iont. Elektrony se mohou zachytit na neutrálních molekulách a vznikají záporné ionty. Minimální energie potřebná k odtržení jednoho elektronu se nazývá ionizační potenciál (ionizační energie). Je to minimální energie, kterou musí mít dopadající částice, aby mohlo dojít k ionizaci a vytvoření kationtu. Při připojení elektronu k atomu dojde naopak k uvolnění energie, která se nazývá elektronová afinita.
Opačný děj k ionizaci plynu je rekombinace iontů, které se spojují a vytvářejí opět neutrální molekuly plynu. Oba děje často probíhají současně. Pokud trvá ionizace plynu, nastane rovnovážný stav mezi ionizací a rekombinací. Počet nosičů proudu je pak relativně stálý a tomu odpovídá určitá elektrická vodivost plynu. Přestanou-li na plyn působit vlivy, které vedou k ionizaci, nosiče náboje zanikají a plyn se stává opět nevodivým.
Při dostatečně vysokých teplotách probíhá v plynu převážně ionizace nárazem a plyn přechází do stavu označovaného jako plazma. Plazma se jako celek jeví elektricky neutrální, neboť hustota kladných a záporných iontů je prakticky stejná. Je to čtvrté skupenství hmoty a tvoří až 99 % pozorované atomární hmoty vesmíru. Nachází se nejenom v mezihvězdném prostoru s velmi malou hustotou průměrně méně než jeden atom na cm3, ale tvoří nitro Slunce a hvězd.
Ionizační energie
Ionizační energii (ionizační potenciál) potřebnou k odtržení elektronů dodávají ionizační činidla - ionizátory. Může to být vliv silného elektrické pole, radioaktivní záření, vysoká teplota nebo nízký tlak plynu.
V přírodních podmínkách je ionizátorem nejčastěji dopadající elektromagnetické záření, tedy fotony. Vzduch je vždy alespoň částečně ionizován účinkem kosmického záření a radioaktivity zemské kůry. Běžně vzniká a zaniká v 1 cm3 vzduchu každou sekundu přibližně 10 kladných iontů a elektronů. Naše Země je obklopena vrstvou ionizovaného plynu, označovaného jako ionosféra.
Vodivost plynů
Vodivost plynů v elektrickém poli je způsobena elektrickými sílami, které způsobují pohyb elektricky nabitých částic plynu. Tento pohyb však není jednoduchý, protože nabité částice se pohybují v prostředí, v němž jsou i neutrální molekuly. Dochází k jejich vzájemným srážkám a nabité částice předávají molekulám energii, která má za následek jejich ionizaci nárazem. Tak vznikají další nosiče proudu, vodivost plynu se zvětšuje a plynem prochází větší proud.
Podle podmínek, za nichž plynem prochází proud, rozlišujeme:
- Nesamostatný výboj plynu, kdy je ionizace plynu vyvolána vnějším působením. Jestliže toto působení zanikne, zanikne i výboj v plynu.
- Samostatný výboj plynu, který je podmíněn ionizací nárazem. Tento výboj se udrží i bez vnějšího působení.
Elektrický výboj
Elektrický výboj (bleskový výboj, jiskrový výboj) vzniká působením silného elektrického pole, které způsobí vytrhávání elektronů z atomů a molekul plynu (ionizaci plynu). Elektrický proud je pak tvořen směsí volných elektronů, kladných a záporných iontů v plynu. Elektrický výboj trvá většinou krátce (do vybití vnějšího elektrického pole), protože se jedná o krátkodobé uvolnění nahromaděné potenciální elektrické energie a volných nábojů. Ale může jít i o velký vyrovnávací zkratový proud (krátké spojení) od jednoho elektrického pólu zdroje ke druhému.
Elektrický výboj pozorujeme při bouřce jako blesk, kolem elektrického vedení s vysokým napětím jako korónu, při spínání nebo vypínání silnoproudých elektrických obvodů nebo při vzájemném tření umělohmotných kusů oblečení.
Doutnavý výboj je elektrický výboj za nízkého tlaku. Je způsoben snížením tlaku v plynu (vyčerpáním částic), kdy dojde ke zvětšení střední volné dráhy částic plynu. Tím mohou částice dosáhnout větší rychlosti a kinetické energie, která je dostatečná pro ionizaci plynu. Tento elektrický výboj se vyvolává v trubicích s vyčerpaným vzduchem (katodové trubice), případně naplněné nějakým plynem. Různé druhy plynu a různé tlaky vyvolávají různé světelné jevy, které se využívají například ve výbojkách, zářivkách a doutnavkách.
Elektrický oblouk
Elektrický oblouk vzniká při vysokých teplotách, které dodají částicím plynu velkou kinetickou energii a při jejich nárazech může docházet k vyrážení elektronů z atomů nebo molekul. Elektrický oblouk objevili nezávisle na sobě anglický chemik Humphry Davy roku 1801 a ruský vědec Vasilij Vladimírovič Petrov roku 1803.[1][2][3][4]
Elektrický oblouk se vyznačuje velmi jasným světelným zářením, které se využívá v obloukových lampách. Vysoké teploty elektrického oblouku se rovněž využívá při obloukovém svařování, řezání plechů nebo v elektrických tavících pecích.
Odkazy
Reference
- ↑ SEJPKA, Ladislav. Historie svařování v českých zemích.Téma: Úvod do historie svařování. Poznámky k historii obloukového svařování . CWS ANB, 2009-05-13, rev. 2009-05-13 . Dostupné online.
- ↑ SAPP, Mark E. History of welding, Welding Timeline, 1800-1900 . weldinghistory.org . Dostupné v archivu pořízeném dne 2010-07-22. (angličtina)
- ↑ LEZHNEVA, Olga A. Petrov, Vasily Vladimirovich . Complete Dictionary of Scientific Biography, Encyclopedia.com . Dostupné online. (angličtina)
- ↑ AMBROŽ, Oldřich; KANDUS, Bohumil; KUBÍČEK, Jaroslav. Technologie svařování a zařízení. Recenzent Václav Minařík. 1. vyd. Ostrava: Česká svářečská společnost ANB, ZEROSS - svářečské nakladatelství, 2001. 395 s. ISBN 80-85771-81-0. S. 13.
V tomto článku byly použity překlady textů z článků Electric current na anglické Wikipedii a Elektrischer Strom na německé Wikipedii.
V tomto článku byly použity překlady textů z článků Ionization na anglické Wikipedii a Ionisation na německé Wikipedii.
Související články
Externí odkazy
- Obrázky, zvuky či videa k tématu elektrický proud v plynech na Wikimedia Commons
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Antény
Chemické zdroje elektriny
Chladenie v elektrotechnike
Elektrická sústava automobilu
Elektrická trakcia
Elektrické prístroje
Elektrické súčiastky
Elektrické spotrebiče
Elektrické stroje
Čítanie (elektrotechnika)
Činný výkon
Štatistická dynamika
Živý vodič
Admitancia
Antiparalelné zapojenie
Asynchrónny motor
Blúdivý prúd
Bočník (elektrotechnika)
Diak (polovodičový prvok)
Displej s kvapalnými kryštálmi
Elektrická inštalácia
Elektrická rezonancia
Elektrická sila
Elektrická vodivosť
Elektrické zariadenie
Elektrický obvod
Elektrický zvonec
Elektroenergetika
Elektromer
Elektrometer
Elektromobil
Elektromotor
Elektromotorické napätie
Elektrotechnický náučný slovník
Elektrotechnika
Elektrotechnológia
Fázor
Faradayova klietka
Frekvencia (fyzika)
Graetzov mostík
Impedancia
Indukčnosť
Induktancia
Istič
Izolácia (elektrotechnika)
Izolant
Jadro vodiča
Jednobran
Jednosmerný prúd
Joulovo teplo
Katóda
Koaxiálny kábel
Kompenzácia účinníka
Konduktometria
Konektor (elektrotechnika)
Korónový výboj
Lanko (elektrotechnika)
Leptanie
Logické hradlo
Magnetická susceptibilita
Magnetizácia (veličina)
Merný elektrický odpor
Mobilné zariadenie
Napájací zdroj
Napäťový chránič
Napäťový násobič
Nortonova veta
Odpínač
Odpojovač
OLED
Olovený akumulátor
Paralelné zapojenie
Peltierov článok
Plošná hustota elektrického prúdu
Poistka (elektrotechnika)
Posuvný prúd
Prúdový chránič
Prenosové médium
Prieletový klystrón
Primárny elektrochemický článok
Reaktancia
Rekuperácia (dopravný prostriedok)
Relé
Reproduktorová výhybka
Rezistancia
Rozhranie (interface)
Sériové zapojenie
Seebeckov jav
Sekundárny elektrochemický článok
Settopbox
Skrat
Sonar
Spínač
Spínaný zdroj
Straty v mikropásikových vedeniach
Striedavý prúd
Stupeň ochrany krytom
Svetelná výbojka
Symetrizačný člen
Technická normalizácia
Tepelné relé
Tepelne vodivostný detektor
Termočlánok
Théveninova veta
Transformátor
Transformátor s fázovou reguláciou
Trojfázová sústava
Tuhá fáza (elektronika)
Tyratrón
Usmerňovač (elektrotechnika)
Uzemnenie
Uzol (vodiče)
Vírivý prúd
Výbojka
Varistor
Ventilátor
Vodič (elektrotechnika)
Voltov stĺp
Vstavaný systém
Zásuvka (elektrotechnika)
Zdroj (elektrotechnika)
Zisk antény
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk