Электрические ток в газах

Gazlarda va vakuumda elektr toki

Fizika-matematika yo’nalishi

Shahlo Kamolova

Reja:

1. Gazlarda elektr tokini hosil qilish. Ionizatsiya va rekombinatsiya. Nomustaqil va mustaqil razryad.

2.Mustaqil razryad turlari: miltillama, yoy, uchqun, toj razryadlari.

3. Yashin. Plazma haqida tushuncha.

4.Vakuumda elektr toki. Elektron emissiya va uning turlari.

5.Vakuumda elektr tokini hosil qilish.

Ionizatsiya va rekombinatsiya

Gazlarda elektr toki

Barcha gazlar normal sharoitda dielektrikdir. Buning sababi ularda erkin harakatlanuvchi elelktronning yo’qligidir. Gaz orqali elektr toki o’tish hodisasi gaz razradi deyiladi.

Nurlantirish orqali ionlashish

Gazlardan tok o’tishi uchun gaz atomlari ionlashish – isitish yoki nurlanish tasiri natijasida neytral atomlarning musbat ion va elektronga ajralishi lozim.

Ionizatsiya hosil qilishi mumkin :

• kuchli isistish tashqi nurlanish
• kuchli isistish
• tashqi nurlanish

(rentgen nuri, radioaktiv nurlar)

• kuchli elektr maydon
• kuchli elektr maydon

Е

-

+

musbat ion

erkin elektron

Gazlardagi elektr toki erkin elektronlar hamda musbat ionlarning tartibli harakatidan iborat .

Issiqlik orqali gazni ionlashtirish

Gazlarning elektr xususiyati

Agar ionlashtirgish tasirini to’xtatsak (issiqlik, nurlantirish.. ), unda teskari jarayon bo’ladi, ya’ni elektron va ion qayta birlashib neytral atomni hosil qiladi.

Bu jarayonga rekombinatsiya deyiladi.

+

+

+

Rekombinatsiya jarayonida gaz yana dielektrik xususiyatini namoyon qiladi.

-

-

-

Shunday qilib gazlardagi elektr toki tasiri tashqi tasirlar natijasida ionlashtiruvchi omillarning tasiriga bog’liq ekan.

Mustaqil va nomustaqil razryad

Tashqi ionlashtiruvchi tasirlar ostida gaz razryadlarining hosil bo’lishiga nomustaqil razryad deyiladi ( tashqi tasir to’xtashi bilan tok ham to’xtaydi).

Gaz bilan to’ldiriligan, elektrod trubkalari orasidagi kuchlanish ortishi davomida, harakatlanayotgan elektron va ionlarning energiyasi ortadi va o’z yo’lida uchragan atomlarni ionlashtiradi. Natijada gazning butun hajmi bo’ylab elektronlar va ionlar soni keskin ortib ionlar va elektronlar “ko’chkisi” (“quyuni”) hosil bo’ladi, bu o’z navbatida tokning keskin oshib ketishiga olib keladi.

Bunday razryad ionizator tasiriga muhtoj bo’lmaydi, kuchli elektr maydonda gazda zarb bilan ionlashish hisobiga o’zidan o’zi ionlashish boshlanadi va bunga mustaqil razryad deyiladi.

I

Bu turdagi razryadda tokni cheklash lozim. Buning uchun zanjirdagi o’zgaruvchan tok uchun drossel (induktiv qarshilik) ishlatiladi

U

Gaz razryadi turlari va ularning ishlatilishi

1. Miltillama razryad

Siyraklashgan gazda hosil bo’libdi. Past bosimda mustaqil razryadda nurlanish hosil bo’ladi. musbat ion katod sirtiga urilib, ikkilamchi elektron emissiyani hosil qiladi. Musbat ustun bir xil miqdordagi musbat va manfiy zaryad tashuvchilardan iborat va kvazineytraldir (plazma). Rekombinatsiya natijasida yorug’lik nurlanishi kuzatiladi.

Hozirgi vaqtda miltillama razryad turli gaz – yorug’lik naylarida yorug;lik manbayi sifatida keng qo’llaniladi. Kunduzgi yorug’lik lampalarida razryad simob bug’larida bo’ladi. Gaz – yorug’lik naylaridan, shuningdek , reklama va dekoratsiya maqsadlarida ham foydalaniladi.

Simob bug’ining nurlanishi nayning ichki sirtiga qoplangan maxsus moddalar (lyuminoforlar) qatlami tomonidan yutiladi . Yutilgan yorug’lik tasirida lyuminoforlar yorug’lik socha boshlaydi va moddani tanlash yo’li nurlanayotgan yorug’lik tarkibini kunduzgi yorug’lik tarkibiga yaqin keltirish mumkin.

Др

Gaz razryadi turlari

2. Uchqun razryad

Yuqori kuchlanishda elektrodlar orasida (elektr maydon kuchlanganligi 3 V/m va undan yuqori) qisqa muddatli chaqnash ko’rinishida uchqun razryad hosil bo’ladi . Uchqun razryad paytida o’ziga xos chirsillash hosil bo’ladi.

Uchqun razryad hosil bo’lishida gazning elektron zarbidan ionlashishi bilan bir qatorda, gazning uchqun nuri tasiridan ionlashishi ham muhim rol o’ynaydi.

Gigant uchqun razryadni tabiatda kuzatishimiz mumkin. Uchqun razryaddan qattiq qotishmalarga ishlov berishda foydalaniladi. Metallarda ishlov berishga uchqundan kesgich va parma sifatida foydalaniladi.

Gaz razryadlari turlari

• Elektronlarning to’qnashish oldidagi kinetik energiyasi maydon kuchlanganiga va elektronlarning erkin yugurish yo’liga to’g’ri proporsional.

• 

Gaz razryadlari turlari

3. Yoy razryad

Razryad turlari ichida amaliy jihatdan juda muhim bo’lgani elektr yoyidir. Elektr yoyini hosil qilish uchun ikkita ko’mir sterjen olib, ularning uchlari bir biriga yaqin joylashtiriladi. Elektrodlarga 40 – 50 Vkuchlanish berib avval ularning uchlari bir biriga tekkiziladi, bundaa ularning orasiga birdaniga ko’zni qamashtiruvchi darajada ravshan yarqirash ro’y beradi. Elektrodlarni bir biridan sal uzoqlashtirib, tokning elektrodlar uchlari orasida issiqlikning, yorug’likning, ultrabinafsha nurlanishning manbaii bo’lgan - yoy razryad ni ko’rish mumkin.

- Ajralib chiqqan issiqlik miqdori detallarni qayta ishlashda, payvandlashda va eritishda ishlatladi

- Ajralib chiqqan yorug’lik, projektorlarda, kinoproyeksion apparatlarda , mayoqlarda qo’llaniladi.

Metallarni elektr payvandlash

Tutgich

Payvandlovchi transformator

Massa

Payvanlovchi qurilma va uning ishlash prinsipini tushuntiring!

Gaz razryadlari turlari

4. Toj razryad

Toj razryad – bir jinsli bo’lmagan elektr maydonida bo’lgan gazda elektrodlar o’tkir qismining yaqinida och binafsha rangda nurlanish bo’lib, zaif shipillash bilan boradi. Agar kuchlanish ortib borsa bu razryad uchqun yoki yoy razryadga o’tadi.

Yuqori kuchlanish simlari yaqinida, machtalarning daraxtlarning o’tkir uchlarida va boshqa o’tkir uchli predmetlar yaqinida hosil bo’ladi.

Yuqori kuchlanishli qurilmlmalarda, asosanyuqori kuchlanishlili uzatish liniyalarida hosil bo’ladi (100 кV dan yuqori ).

Qanday qilib toj razryadi sababli tokning isrof bo’lishini oldini olsa bo’ladi ?

Mustaqil razryad

Yoy razryad

Uchqun razryad

Miltillama razryad

Toj razryad

Mustaqil razryad

Gazlarda elektr toki

Nomustaqil razryad

Agar iondagi har bir sekunddabir kub santimetrda 10 9 juft ion hosil bo’lsa va ikkita parallel yassi elektrodlarning har birining yuzi 100 sm 2 dan, hamda ular orasidagi masofa 5 sm bo’lsa mustaqil gaz razryadida to’yinish tokining kuchi qanday bo’ladi?

1.

Agar ionlagichning ishlashini o’zgartirmay turib plastinkalar yaqinlashtirilsa to’yinish tokining kuchi qanday bo’ladi?

2.

formulaga ko’ra l masofa yaqinlashsa, tok zichligi j k amayadi. Demak tok kuchi

S

kamayadi

3.

Agar molekulaning ionlashish energiyasi 2,4 10 -18 J, erkin yugurish yo’li uzunligi 5 mkm bo’lganda maydon kuchlanganligi havoda mustaqil razryad boshlanadi? Molekulaning to’qnashish paytidagi tezligi qancha?

1.

2.

Simob bug’i bilan to’ldirilgan trubkadagi elektronlar orasidagi masofa 10 sm. Agar mustaqil razryad 600 V kuchlanish bo’lsa, elektronlarning erkin yugurish yo’li uzunligi qancha bo’ladi?

