Elektrický proud v plynech

2. Elektrický proud v plynech Plyny jsou tvořeny elektricky neutrálními molekulami. Plyny jsou za normálního tlaku a teploty nevodiče – IZOLANTY a jejich elektrická vodivost je zanedbatelná. Aby v plynu vznikl elektrický výboj, musí být splněny stejné podmínky jako u ostatních látek. Plyn musí obsahovat volné částice s nábojem a musí být v elektrickém poli.

3. Ionizace plynu Při ionizaci plynu se z elektricky neutrální molekuly uvolňují elektrony a zbytek molekuly tvoří kladný iont. Elektrony se mohou zachytit na neutrálních molekulách a vnikají záporné ionty. Současně s ionizací probíhá děj rekombinace iontů. Ionty s opačným nábojem popřípadě kladné ionty a elektrony se spojují a vznikají opět neutrální molekuly plynu. Pokud tedy přestanou působit vlivy, které ionizaci způsobují, nosiče náboje zanikají a plyn se stává nevodivý.

4. Rozlišujeme: • nesamostatný výboj v plynu - nastává v případě, kdy je ionizace plynu vyvolána vnějším působením. Jestliže toto působení zanikne, zanikne také výboj v plynu. • samostatný výboj v plynu - se udrží i bez vnějšího působení.

5. Podmínky pro ionizaci: • Elektrické pole, v němž se plyn nachází musí mít dostatečně velkou intenzitu. • Působením elektrické síly se musí zvyšovat rychlost iontů a tím i jejich energie po dostatečně dlouhou dobu.

6. Nejdůležitějším příkladem samostatného výboje jsou: jiskra, blesk, obloukový výboj. Obr. 1

7. Ionizovaný plyn označujeme pojmem PLAZMA. Plazma má řadu specifických fyzikálních vlastností a je označována jako čtvrté skupenství látky. Plazma se nachází ve výšce 100 až 300 km nad povrchem země, v části atmosféry, která se nazývá ionosféra. Plazma je nejrozšířenější forma látky, tvoří až 99 % pozorované atomární hmoty vesmíru. Plazma tvoří také nitro hvězd.

8. Plazmová vlákna na Slunci Obr. 2

9. Odpovídejte na následující otázky. Ověříte si své znalosti. • Vyhledejte k čemu slouží a) izolátory vysokého napětí b) odrušovací kondenzátory c) elektrostatické odlučovače popílků v elektrárnách. • Na jakém principu je založena zářivka? • Proč vzniká výboj ve zředěném plynu již při nižším napětí? • Blesk trval 5ms a vznikl při něm proud 1000 A. Napětí mezi bleskem a zemí bylo 10 000 kV. Určete elektrickou práci v kWh která se při výboji vykonala. • Na internetu vyhledejte, co znamená pojem fulgurit?

10. Seznam zdrojů Seznam literatury • LEPIL, Oldřich, Milan BEDNAŘÍK a Radmila HÝBLOVÁ. Fyzika pro střední školy. 1. vyd. Praha: Prometheus, 1993, 287 s. ISBN 80-901-6197-9. • BROŽ, J. Fyzikální a matematické tabulky. Praha: Nakladatelství technické literatury, 1980. • BEDNAŘÍK, M., SVOBODA, E., KUNZOVÁ, V. Fyzika II pro studijní obory SOU, Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986. • MIKLASOVÁ, V. Přehled fyziky pro tříleté obory SOU technického směru. Opava: SOU stavební. Obrázky a animace • Obr. 1: Mircea Madau. Wikipedia: the free encyclopedia. [online]. [cit. 2013-12-08]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Lightning_over_Oradea_Romania_cropped.jpg • Obr. 2: Hinode JAXA/NASA. Wikipedia: the free encyclopedia. [online].[cit. 2013-12-08]. Dostupné z: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:171879main_LimbFlareJan12_lg.jpg

11. Děkuji za pozornost.