gazlarda elektrik togy


.
GAZLARDA ELEKTRIK TOGYGazlaryň ionlaşmasy we rekombinasiýasyGazlar elektrik zarýady boýunça neýtral atomlardan we molekulalardan ybaral bolany iiçin, adaty şertlerde, elektrik toguny geçirmeýär diýip hasap edilýär. Sebäbi gazlarda elektrik meýdanynyň täsiri zerarly ugrukdyrylan herekete geler ýaly erkin zarýadlar ýokdur. Emma dürli täsirleriň netijesinde molekulalaryň ençemesi erkin elektrona we položitel iona böliinip bilýärler. Şeýle, ýagdaýda gaz elejetrik toguny geçirýär. Dörän erkin elektronlaryň käbiri neýtral molekulalar bilen çaknyşyp otri- satel ionlai^ we ýene-de elektronlary döredip bilýär. Elektrik meýdanyň täsiri bilen elektronlar meýdany döredýän položitel plastina tarap herekete gelýärler. Položitel zarýadlar bolsa ters ugra hereket edýärler we jemleýji togy döredýärler.
Gazlardan elektrik togunyň geçmegine gazda eleletrik zarýadsyzlanmasy ýa-da gaz zarýadsyzlanmasy diýilýär. Atomlara ýa-da molekulalara zarýadlaryň durnuk- ly sistemasy hökmiinde garasak, onda olary bölmele iiçin energiýa sarp etmelidigi- ne göz ýetireris. Bu energiýa ionlaşma energiýasy diýilýär. 01 gazyň himiki te- bigatyna, goparylýan elektronyň halyna baglydyr. Elbetde, atomlarda iň gowşak baglynyşykly elektron iň daşky (walent) elektronlardyr we olary goparmaga iň az energiýa talap edilýär. Bir elektrony gopaiylan (bir walentli) položitel ionyň galan elektronlarynyň baglanyşygy bolsa has-da berkeýär we indiki elektrony goparmaga birinjiniňkiden has köp iş etmek talap edilýär. Şoňa görä-de, gazlarda ionlaşma bo- landa, köplenç, bir walentli ionlar döreýär.
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\ITservice-PC\\Desktop\\media\\image1.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\Сборник_книг__по_морю\\TAYYAR REFERATLAR\\Fizkika\\media\\image1.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Aşakdaky tablisada käbir atomlaryň we molekulalaryň ionlaşdyryjy potensial- lary görkezilen.
; s i
i i
lonlaşma energiýasyna derek ony häsiýetlendirýän ionlaşma energiýasyna görii deň tizlendiriji meýdanyň potensiallar tapawudy hem ulanylýar. Oňa ionlaşdyryjy potensial cpt diýilýär:
Atomlar ii He 0 N Ne C1 Na Hg K Ar
<p.m 13,6 24,6 13,6 14,5 21,6 13,0 5,14 10,4 4,34 15,8
Molekularlar H: 0: H:0 N: NO, Cl; CO; eo HCI NO
<p.m 15,4 12.2 12,6 15.6 12,3 11,3 13.8 14,0 12.6' 0.8
Belläp geçişimiz ýaly, ionlaşma gazlarda diirli tüsirler sebäpli bolup biler (giiýçli gyzdyrmak, rentgen we gamma şöhleriň täsiri, çalt hereket edýän elektron- lar we ionlar bilen çakyşmak). Diirli alamatly zarýadlanan jiibüt bölejikleriň wagt birliginde birlik göwriiminde döreýän sanyna ionlaşmanyň intensiwligi (depginli- ligi) diýilýär. Tebigy şertlerde, gaz hemişe täsir astyndadyr. Mysal iiçin, kosmosdan gelýän şöhleler, ýer gabygyndaky elementleriň radiaktiw böliinmesindäki şöhleler we ş.m. gowşak bolsa-da, oňa täsir edip durýar.
Şonuň iiçin, gazlaryň elektrogeçirijiligi, umuman aýdylanda, noldan tapawut- lydyr. Bu ýerde bir zady belläp geçmeli, ýagny gazlardaky hatda ujypsyz tötän- leýin döreýän zarýadlar-da, elektrik meýdanyna düşende ýagdaýy ymykly üýtgedip bilýär.
Elektrik meýdanynda tizlenýän zarýadly bölejigiň kinetik energiýasy lä indiki çaknyşma çenli ulalýar. Eger onuň alyp ýetişýän energiýasy ionlaşdyryş işinden has kiçi bolsa, onda çaknyşma maýyşgak bolup geçýär we netijede molekulalaryň ýylylyk hereketi güýçlenýär (gaz gyzýar). Tizlendiriji meýdanyň giiýjenmesiniň artmagy bilen, zarýadlanan bölejikleriň ilei çaknyşmanyň arasynda alyp ýetişýän energiýasy-da artýar. Olaryň kinetiki energiýasy ýeterlik ulalanda maýyşgak däl çaknyşma başlanýar, ýagny energiýa molekulanyň walent elektronlaiyna geçýär we atom oýandyrylan hala geçýär. Eger tizlenýän bolejikleriň energiýasy ionlaşdyrma energiýasyndan köp bolsa, onda molekulalaryň elektrony goparylyp, ýönekeý elek- tron-ionjübüti emele geler. Şeýle-de, tizlenip çaknyşýan bölejigiň massasy kiçi bol- dugyça, onuň energiýasynyň ionlaşma energiýasyna golaý bolýandygyny ýönekeý hasaplamalar görkezýär. Başgaça aýdylanda, elektron bilen ion deň potensiallaryň tapawudyny geçende deň energiýa alýar, emma massasy kiçi bölejik has uly tizlen- me alýar. Ionlar bilen urguly ionlaşmanyň bolmagy iiçin ionlary has güýçliUizlen- dirmek zerurdyr.1
Ionlaşma bilen bir hatarda gazyň ýerleşen göwrüminde ionlar bilen elektronlarýň gaýtadan birleşmesi-de bolup geçýär. Bu prosese rekombinasiýa diýilýär! we ol neýtral molekulanyň dikelmegine getirýär.!
j
Özbaşdak däl \ve özbaşdak gaz zarýadsyzlanmasy
i
Eger gazlaryň elektrik geçirijiligi ionlaşdyryjy daşky çeşmäniň hasabyna döredilýän we goldanylýan bolsa, onda oňa özbaşdak däl gaz zarýadsyzlanmasy diýilýär. Çeşme hökmiinde rentgen, gamma, ultramelewşe we ş.m. şöhleleri ulanyp bolýar. Özbaşdak däl gaz zarýadsyzlanmas> ionlaşdyryjy läsir aýrylanda kesiljür. Iki elektrodly çüýşe turbajyk 0,1 = 104Pa aralykdaky basyşda inert gazy bilen dol- durylan bolsun. Elektrodlara goýlan potensiallaryň tapawudy üýtgedilip \ve olara degişli toklary ölçäp, gaz zarýadsyzlanmasynyň wolt-amper häsiýetnamasy
alynýar. Şeýle ölçegler bilen alnan WAH 20.1-nji çyzgyda görkezilendir. Naprýaženiýänin kiçi bahalarynda / tok bilen U naprýaženiýe gönii- mel baglanyşykda bolýar (AO uçastok). Omuň kanuny ýerine ýetýär. AB uçastokda naprýaže-
niýäniň köpelmegi bilen toguň ösiişi haýallaýar. BC uçastokda bolsa naprýaženiýe ösen-
Elbetde, elektronlar bilen neýtral molekulalaryň niaýyşgak däl çakyşnialary başlandan soň, gazyň niolekulalarynyň ençeniesi oýandyrylan hala geçýärler \ve olar adaty durnukly halyna gaýdyp gelende şöhle goýberýärler. Mundan başga-da, käbir položitel ionlar elektron bilen täzeden birleşende-de has gysga tolkun uzyn- lykly şöhle (rekombinasiýadaky şöhlelenme) goýberilýär. 01 şöhleler bolsa, leato- dyň üstiinde fotoelektron emissiýasyny ýiize çykaryp biler. Bu sanalyp geçilen prosesler özbaşdak däl gaz zarýadsyzlanmasynyň özbaşdak görnüşine geçmegi- ne getirýär. Bu şertiň giňişleýin derňewi Tausendiň elektron syrgyn teoriýasynda diişiindirilýär.
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\ITservice-PC\\Desktop\\media\\image3.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\Сборник_книг__по_морю\\TAYYAR REFERATLAR\\Fizkika\\media\\image3.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Özbaşdak däl gaz zarýadsyzlanmasynyň özbaşdak görniişe geçmegine gazda elektrik böwsülişi diýilýär. Oňa degişli naprýaže- niýa bolsa böwsüliş naprýaženiýesi ýa-da ýandyryş naprýaženiýesi diýilýär. Yandyryş naprýaženiýesi U. gazyň molekulalarynyň ionlaşma potensialy- na, katoddan elektronlaryň çykyş işine göni bag- lydyr. Emma gazyň basyşyna we elektrodlaryň aradaşlygyna baglylygy has çylşyrymlydyr. 20.2-nji çyzgyda ýandyryş naprýaženiýesiniň gazyň Bbasyşy bilen elektrodlaryň aradaşlygynyň köpeltmek hasy- lyna baglylygy görkezilen. Çyzgydaky U. =f(Pcf) o baglanyşyk özbaşdak gaz zarýadsyzlanmasynyň ýiize çykmagynyň iki şerti bilen diişiindirilýär:
elektronlaryň elektrik meýdanynyň täsiri bilen alýan energiýasy gazyň mo- lekulasynda urgy ionlaşmasyny döretmäge ýeterlik bolmaly. Položitel ionlaryň alýan energiýasy bolsa, katoddan elektronlary çykarmaga ýeterlik bolmaly;
gazda togy geçirijileriň sanynyň we onuň geçirijiliginiň ýeterlik bolmagy üçin elektronlaryň gazyň molekulalary bilen maýyşgak däl çaknyşmalarynyň ähti- mallygy ýokary bolmaly.
Elektronlar we ionlar gazyň molekulalary bilen yzygiderli çaknyşyp durýar- lar we olar iki çaknyşmanyň arasynda (erkin ýoluň dowamynda) elektrik meý- dany tarapyndan tizlendirilýärler. Basyş artsa erkin ýoly gysgaldýar. Şeýle bolansoň, degişli tizlenme bermek üçin elektrik meýdanynyň güýjenmesjni kö- peltmeli bolýar. Berlen gaz zarýadsyzlandyryjy turba tiçin d hemişelik bolýar. Pd> (Pd)() şertde U. ýandyryjy naprýaženiýanyň Pd bagly ösmegi erkin ýoluň gys- galmagy sebäpli döreýär.
Pd < (Pd){] şerte seredeliň. Basyş pes bolanda (d = eonst) togy geçiriji elektron- laryň, ionlaryň we neýtral molekulalaryň sany az. Netijede, çaknyşmalaryň äfitimal- lygy-da az bolýar. Özbaşdak zarýadsyzlanmanyň bolmagy tiçin yokary U, gerek bolýar.
Özbaşdak gaz zarýadsyzlanmasynyň görniişleriGazyň basyşyna, elektrodlaryň görnüşine we daşky zynjyryň parametrleri- ne baglylykda özbaşdak gaz zarýadsyzlanmasy birnäçe görnüşe bölünýär. Olara köreýän, täçli, dugaly, uçgunly gaz zaiýadsyzlanmalary wc beýlekiler degişlidir.
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\ITservice-PC\\Desktop\\media\\image4.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\Сборник_книг__по_морю\\TAYYAR REFERATLAR\\Fizkika\\media\\image4.jpeg" \* MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\ITservice-PC\\Desktop\\media\\image5.jpeg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\Сборник_книг__по_морю\\TAYYAR REFERATLAR\\Fizkika\\media\\image5.jpeg" \* MERGEFORMATINET
Köreýän zarýadsyzlanma pes basyşly (birnäçe kilopaskal ýa-da ondanda pes) gazlardaky özbaşdak zarýadsyzlanmanyň durnukly görniişleriniň biridir. 20.3-nji çyzgyda köreýän zarýadsyzlanmajy trubka wc onuň / oky boýunça <p potensialynyň paýlanyşy gör- kezilendir. Köreýän şöhlelenmäniň esasy bölekleri: katodyň garaňky giňişligi (I bölek), köreýän ýagtylan- ma bölegi (II bölek), Faradeýiň garaňky giňişligi (III o [ [j jjj iybölek)we položitel sütiin (IV bölek).
20.3-nji çyzgyIbölekdepotensialöräntiz iiýtgeýär. 01 ýokary
giiýjenmeli elektrik meýdanyny döredýär. Bu bolsa položitel ionlaryň ýeterlik tizlenmegini, olaiyň katoddan elektronlary çykarmagyny we çykan elektronlaryň ionlaşdyryş prosesine gatnaşyp biler ýaly tizlenmesini üp- jün edýär. Bu bölekde şöhlelenme bolmaýar. 01 köreýän zarýadsyzlanmanyň amala aşmagy iiçin esasy şertleri döredýän bölekdir.
Tizlendiriji meýdanda elektronlar belli biraralygy geçenden soň olaryň neýtral molekulalar bilen çaknyşmasy molekulalary oýandyrylan ýagdaýa getirýär ýa-da ionlaşdyrýar. Bu proseslere degişli aralykdan başlap (II bölek), gaz şöhle saçyp başlaýar, ýagny köreýän ýagtylyk goýberýär. Bu iki bölegiň galyňlygy örän kiçidir. Katodyň iistünde hem köreýän şöhleli ýukajyk gatlak göriinýän halatlary bardyr.
Örän leiçi toklarda (10 5 amperden kiçi) we pes basyşlarda ýiize çykýan wc tok köpelende köreýän görniişe geçýän gaz zarýady hem bardyr. Oňa taunsend zarýadsyzlanmasy ýa-da garaňky zarýadsyzlanma diýilýär.
Tok geçýän gazda zarýadyň göwriim dykyzlygy örän pesdir we elektrik meý- danyna özgerdiji täsiri azdyr. Gaz sütüninden tok geçmesi syrgyn ýaly tok geçiriji bölekleriň köpelmegi bilen düşündirilýär. Elektrodlarda bolsa ikinji elektion emis- siýasy wc rekombinasiýa hadysalary bolup geçýär. Tok güýji köpelende taunsend zarýadsyzlanmasy köreýän zarýadsyzlanma öwrülýär.
Gazly göwrümiň III böleginde ionlaşma netijesinde dörän ilkinji elektron- lar tapgyry täzeden tizlendirilýär we şöhlelenme kesilýär. Bu bölege Faradeýiň garaňky giňişligi diýilýär. Soňra položitel sütiin diýip atlandyrylýan şöhlelenýän IV bölek başlanýar. Käbir halatlarda položitel siitün bölek-bölek şöhlelenýän strat- lara böliinýär. Katod bilen anod golaýlaşdyrylanda katodyň golaýyndaky prosesler üýtgemeýär we köreýän şöhleli ýukajyk gatlagyň görniişi üýtgemän şalýar. Eger anody katoda golaýlaşdyi-yp ony katodyň garaňky giňişligine çenli ýetirseň, onda katoddan urlup çykarylýan eleklronlar molekulalar bilen çaknyşman diýen ýaly anoda barýarlar. Şeýle elektron akymyna katod şöhlelenmesi diýilýär.
Köreýän zarýadsyzlanma gaz şöhlelenmeli trubkalarda, gündiz ýagtylykly çyralarda, elektron wc ion desselerini almak üçin ulanylýar. Köreýän gaz zarýadsyz- lanmasy mahaly položitel ionlaryň urulmasy sebäpli katoddan örän ownujak melal bölejikler uçup giňişlige ýaýraýar. Bu mikrobölejikleri peýdalanyp, diirli jisimleriň üstüne ýuka metal gatlagy çaýylýar.
Täçli zarýadsyzlanma. Kadaly basyşly gazda geçirijileriň ýiti uçlarynda güýçli birhilli däl elektrik meýdanynyň täsiri bilen, täçli zarýadsyzlanma diýilýän şöhlelenme ýiize çykýar. Naprýaženiýe ulalanda bu zarýadsyzlanma uçgunly ýa-da dugaly zarýadsyzlanma geçýär. Täçli zarýadsyzlanmada molekulalaryň oýandyryl- masy we ionlaşmasy elektrodlaryň arasyndaky giňişligiň hemme ýerinde geç- meýär. 01 diňe kiçi egrilik radiusly, ýagny meýdanyň naprýaženiýesiniň böwsiilme naprýaženiýesine deň bolýan ýerinde ýiize çykýar.
Täçli şöhlelenme emele getirýän elektrodyň alamatyna baglylykda otrisatel täç wepoložitel täç diýlip atlandyrylýar. Otrisatel täç şertinde položitel ionlaiyň katoda täsiri bilen katoddan elektronlar böliinip çýkýar. Elektronlar gaz molekulalarynyň urgy ionlaşmasyny döredýär. Položitel täç ýiize çykanda gazyň ionlaşmasy änodyň golaýynda bolup geçýär.
Tebigy şertlerde atmosferada elektrikleşmäniň täsiri bilen täçli şöhlelenme maçtalaryň, agaçlaryň depesinde ýüze çykyp bilýär. Täçli zarýadsyzlanma ýokary woltly elektrik geçiriji simleriň töwereginde ýiize çykyp, toguň ýitgisini döre- dip bilýär. Ony ýok etmek üçin ýokary woltly elektrik geçirijileriň simleri ýogyn görnüşde alynýar. Täçli şöhlelenme üýtgeýän häsiýete eýe bolany iiçin radio päs- gelçilik hem döredip bilýär.
Täçli zarýadsyzlanma gazlary garyndylardan arassalaýan elektrik fillrlerinde ulanylýar. Arassalanýan gaz okunda täç dörediji elektrod ýerleşen turba boýunça goýberilýär. Täjiň daşynda emele gelýän köp mukdardaky otrisatel ionlar gazy ha- palaýan bölejiklere çökýärler we olary özi bilen täç döretmeýän položitel elektro- da düşüiýärler. Bu elektroda düşen bölejikler neýtrallaşýarlar we elektrodda çökiip galýarlar. Wagtal-w agtal turba urgy etmek bilen çökündiler ýörite gaba gaçyr\ lýar.
Uçgunly zarýadsyzlanma. Elektrodlaryň arasyndaky napiýaženiýe has ýo- kary baha eýe bolanda 3 • 106 Whn) täçli zarýadsyzlanma uçgunly zarýadsyz- lanma öwrülýär. Uçgunly zarýadsyzlanma durnukly däl özbaşdak gaz zarýadsyz- lamasydyr. Onda egri-bugry sapak şekilli ýagty kanallar emele gelýär. Olar iki elektrodyň aralygyna doly ýaýran görnüşde bolýar we ýitip hem-de täzeden emele gelip durýarlar.'1
Uçgun kanalyndaky lemmerlenen elektronlar we ionlar temperaturanyň 10000°C çenli, basyşyň ýüzlerçe atmosfera çenli köpelmegine getirýär. Bu ýagdaýyň bolmagynyň sebäbi uçgun gazly giňişligi doly eýeleýär. Elektrodlar ge- çiriji bilen birikdirilen ýaly ýagdaý döreýär. Zynjyrda naprýaženiýanyň başgaça paýlanmasy ýiize çykýar. Elektrodlardaky potensiallaiyň tapawndy has peselýiir v\ e zarýadsyzlanma kesilýär. Soňra eiektrodlaryň arasyndaky potensiallaryn tapawudy başdaky ýagdaýyna gelýär we uçgunly zarýadsyzlanma täzeden başlaňýar.
Yyldyrym bulut bilen buludyň, Yer bilen buludyň arasynda, atmosferada bolýan äpet uçgunly zarýadsyzlanmadyr.
Uçgunly zarýadsyzlanma tehnikada giňden ulanylýar. 01 metallary eleklrik uçgunly işläp bejermäniň esasy bolup durýar. Karbýuratorly içinden ýandyrylýan hereketlendirijilerde ýanyjy garyndyny otlamak üçin ulanylýar. Uçgunly zarýadsyz- lanma spektroskopiýada örän uly potensiallaryň tapawudyny ölçemekde ulanylýar.
Tok çeşmesiniň kuwwaty ýeterlik derejede ýokary bolanda we gyzmanyň netijesinde katoddan örän köp mukdarda elektronlar bölünip çykanda uçgunly zarýadsyzlanma elektrik dugasyna öwrülýar.
Iki kömiir steržen biri-birine degrilse we olaryň üstünden tok goýberilse, diňe sterženleriň biri-birine degýän uçlai*y gyzyp gyzarýar. Sterženleriň beýleki ýerleri gyzarmaýar. Bu hadysanyň sebäbi kömiir sterženleriň galtaşýan ýerinde kontaktyň ýaramaz bolup, garşylygyň uly bolmagydyr. Yzygiderli zynjyrda bolsa garşylygyň köp ýerinde leöp ýylylyk böliinip çykýar. Kömriiň ýylylyk geçirijiligi ýaramaz bolany iiçin gyzgyn uçlardan kömriiň hemme göwriimine ýylylyk ýaýra- maýar. Kömür sterženler biri-birinden daşlaşdyrylsa olaryň uçlarynyň arasynda elektrik dugasy (dugaly zarýadsyzlanma) ýiize çykýar. Örän gyzgyn katod tara- pyndan termoelektronlaryň depginli goýberilmegi duga zarýadsyzlanmasynyň esasy sebäbidir.
Duga zarýadsyzlanmasy ýagtylyk çeşmesi hökmiinde prožektorlarda we proýeksion apparatlarda ulanylýar. Ýokary temperaturaly duga zai*ýadsyzlanmasy peýdalanylyp duga peçleri ýasalýar. 01 peçler metallary eretmekde, kalsiý karbidi- ni, azotyň oksidini almakda we ş.m. ulanylýar. Duga zarýadsyzlanmasy metallary kesmekde we seplemekde giňden ulanylýar.
Plazma barada düşünjePoložitel wc otrisatel zarýadlaryň dykyzlyklary (p_, p ) deň (ýa-da golaý), giiýçli ionlaşan gaza plazma diýilýär:
p +p =0.
Ionlaryň ýylylyk hereketleri zerarly plazmanyň diirli uçastoklarynda zarýadlaryň pursatlaýyn dykyzlyklary käbir ortaça bahanyň töwereginde üýt- gäp durýar. Eger-de ionlaşan gazyň V göwriimi şol üýtgemeleriň bolup geçäýjek göwrümlerinden has uly bolsa, onda plazma kwazineýtral diýilýär:
V»D\
bu ýerde D - zarýadlaryň dykyzlyklarynyň jeminiň (p_, p ) tötänden üýtgüp biljek göwrümini häsiýetlendirýän ululyk. Oňa Debaýyň ekranlaşdyrma radiusy diýilýär. Ýagny D aralykda plazmanyň islendik zarýadynyň meýdany ekranlanýar.
Ulanylan edebiýatlar: Umumy fizika

Приложенные файлы

  • docx 17975186
    Размер файла: 44 kB Загрузок: 3

Добавить комментарий