Главная >> Физика. 11 класс. Пурышева

Глава 1. Постоянный электрический ток

§ 9. Применение газовых разрядов

Искровой разряд

1. В зависимости от условий, при которых происходит самостоятельный газовый разряд, устанавливаются разряды различных видов. Одним из них является искровой разряд. Он происходит при нормальном атмосферном давлении и большой разности потенциалов между электродами.

Каждый из вас неоднократно наблюдал молнию. Молния — это пример искрового разряда в атмосфере. Искровой разряд можно наблюдать в лаборатории: он возникает между кондукторами электрофорной машины.

Искровой разряд применяется, например, для обработки металлов. Наблюдать действие искрового разряда можно, соединив источник постоянного тока и два электрода, помещённые в кювету, заполненную керосином для их охлаждения. В качестве одного электрода используется лезвие безопасной бритвы, в качестве другого — металлическое остриё. Через некоторое время после возникновения искрового разряда на лезвии появляется выемка. Подобная технология используется для нанесения рисунка на металлическую поверхность.

Дуговой разряд

2. Дуговой разряд может так же, как и искровой, происходить при атмосферном давлении. Его можно получить, если два угольных стержня (электрода), подключённых к источнику тока (рис. 35), привести в соприкосновение, а затем подать на них напряжение порядка 40—50 В. После того как стержни накалятся, их разводят на некоторое расстояние, и между концами стержней появляется электрическая дуга.

При работе дуги катод сильно разогревается под действием положительных ионов, испускаемых анодом и бомбардирующих катод. При этом происходит термоэлектронная эмиссия: нагретый катод испускает электроны. Кроме этого, свободные заряды образуются при ионизации воздушного промежутка в канале дугового разряда, которая происходит за счёт его нагревания и за счёт ультрафиолетового излучения. Поэтому сила тока при дуговом разряде достигает очень больших значений. При работе дуги анод сгорает быстрее, и на его конце образуется кратер — происходит распыление вещества анода.

Дуговой разряд при атмосферном давлении впервые получил в 1802 г. русский физик Василий Владимирович Петров (1761 —1834), а в конце XIX в. разряд был применён для электросварки.

Продолжение >>>