Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання

ЕЛЕКТРОДИНАМІКА

3. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ У РІЗНИХ СЕРЕДОВИЩАХ

3.3. ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМ У ГАЗАХ (ГАЗОВИЙ РОЗРЯД)

3.3.3. РОЗРЯД У РОЗРІДЖЕНИХ ГАЗАХ - ТЛІЮЧИЙ РОЗРЯД. БЛИСКАВКА, ПЛАЗМА

Розряд у розріджених газах (рис. 37) — приклад самостійного розряду.

Рис. 37

При тиску до:

— 50 мм рт. ст.— спостерігається іскровий розряд;

— 0,5 мм рт. ст.— плазмовий шнур;

— 0,02 мм рт. ст.— тліючий розряд (суцільний потік електронів і іонів);

— 10^-4 мм рт. ст.— катодні промені (потік електронів із катода).

При тиску нижче 10^-4 мм рт. ст. (високий вакуум) розряд припиняється, оскільки довжина вільного пробігу електрона перевищує розміри трубки.

Плазма — частково або повністю іонізований газ. Виникає при всіх видах розрядів у газах.

Плазмою оточена наша планета. Верхній шар атмосфери на висоті 100—300 км являє собою іонізований газ — іоносферу. У плазменому стані перебуває 99 % речовини у Всесвіті.

Плазма виникає при всіх видах газових розрядів: тліючому, дуговому, іскровому.

У лампах денного освітлення та інших світних трубках використовують плазму позитивного стовпа тліючого розряду.

Газорозрядну плазму використовують у газових лазерах — квантових джерелах світла.

Найбільш значні перспективи фізики вбачають у застосуванні високотемпературної плазми (з температурою десятків мільйонів градусів) у керованих термоядерних реакціях. Розв’язок цієї грандіозної задачі дасть людству невичерпне джерело енергії.

Блискавка — це плазмовий шнур, що замикає наелектризовані хмари або наелектризовану хмару і Землю. Сила струму у блискавці досягає 500 000 А, а різниця потенціалів між хмарою і Землею 100 000 000 В.