Elektros išlydis gamtoje ir technikoje

Šioje temoje nagrinėjamos elektros išlydžio rūšys – kibirkštinis, vainikinis, rusenantysis ir lankinis – bei jų pasireiškimas gamtoje ir panaudojimas technikoje. Aptariamos šių išlydžių susidarymo sąlygos, savybės ir poveikis. Taip pat aptariami apsaugos nuo žaibo principai ir elektros lanko pritaikymas.

Elektros lankas
Elektros lankas yra galingas išlydis, susidarantis tarp elektrodų esant palyginti nedidelei įtampai (pvz., \(40-50 \, \text{V}\)) ir labai stipriai srovei (dešimtys ar šimtai amperų). Jis inicijuojamas trumpai suglaudus elektrodus. Dėl aukštos temperatūros (iki \(4000 \, ^\circ\text{C}\)) vyksta intensyvi termoelektroninė emisija iš įkaitusio katodo, kuri palaiko didelį dujų laidumą tarp elektrodų.
Elektros lankas
Elektros lankas yra išlydžio forma, kuriai būdinga žema įtampa (pvz., \(40-50\) V) ir labai stipri srovė (dešimtys ar šimtai amperų). Jis susidaro tarp elektrodų, kai dėl aukštos temperatūros (iki \(4000\) °C), ypač katodo srityje, vyksta intensyvi termoelektroninė emisija. Ši emisija palaiko didelį dujų tarp elektrodų laidumą ir sukuria ryškiai švytintį plazmos kanalą.
Elektros lankas
Elektros lankas – tai intensyvi elektros iškrova, kuri susidaro tarp dviejų elektrodų, esant neaukštai įtampai (\(40\)\(50 \text{ V}\)), bet didelei srovei (dešimtys ar šimtai amperų). Šis išlydis gaunamas, kai elektrodai, paprastai pagaminti iš anglies arba metalo, yra trumpam suglaudžiami ir vėliau atitraukiami. Dėl intensyvios termoelektroninės emisijos iš katodo, susidaro labai karštas (iki \(4000 \text{ °C}\)) ir laidus plazmos stulpas.
Kibirkštinis išlydis
Kibirkštinis išlydis – tai elektros iškrova, kuri įvyksta, kai tarp dviejų elektrodų susidaro pakankamai stiprus elektrinis laukas (apie \(3 * 10^9 \text{ V/m}\)), esant normaliam atmosferos slėgiui. Šis išlydis pasireiškia kaip ryškus, siauras ir vingiuotas kanalas, kuriuo teka elektros srovė. Dėl mažos kanalo varžos, išlydis greitai nutrūksta, sukeldamas būdingą traškesį.
Kibirkštinis išlydis
Kibirkštinis išlydis yra trumpalaikis elektros srovės pratekėjimas dujomis, vykstantis esant normaliam atmosferos slėgiui ir stipriam elektriniam laukui (apie \(3 \times 10^6 \, \text{V/m}\)). Jis pasireiškia kaip ryškus, trumpas, dažnai išsišakojęs švytintis kanalas (kibirkštis), kurį lydi traškesys. Dėl mažos kanalo varžos įtampa greitai krinta ir išlydis nutrūksta.
Kibirkštinis išlydis
Kibirkštinis išlydis yra trumpalaikis elektros srovės tekėjimas dujose, vykstantis esant normaliam atmosferos slėgiui ir stipriam elektriniam laukui (apie \(3 \times 10^6\) V/m). Jis pasireiškia kaip siauras, švytintis kanalas (kibirkštis). Dėl staigaus dujų laidumo padidėjimo (pramušimo) įtampa greitai krenta ir išlydis nutrūksta. Procesą lydi traškesys.
Rusenantysis išlydis
Rusenantysis išlydis – tai elektros iškrova, vykstanti dujose, esant žemam slėgiui ir santykinai nedidelei įtampai (keli šimtai voltų ar mažiau). Šiam išlydžiui būdingos šviesios ir tamsios sritys, o didžioji dalis įtampos tenka tamsiajai sričiai, esančiai prie katodo (neigiamo elektrodo).
Rusenantysis išlydis
Rusenantysis išlydis vyksta praretintose dujose (esant mažam slėgiui). Jam sukelti pakanka palyginti nedidelės, kelių šimtų voltų, įtampos tarp elektrodų. Išlydžiui būdingos šviesios ir tamsios sritys tarp katodo ir anodo, o didžiausias potencialo kritimas stebimas prie katodo. Išlydį palaiko antrinė elektronų emisija iš katodo, kurį bombarduoja teigiami jonai.
Rusenantysis išlydis
Rusenantysis išlydis vyksta išretintose dujose (esant mažam slėgiui), kai tarp elektrodų prijungta kelių šimtų voltų įtampa. Išlydį palaiko antrinė elektronų emisija iš katodo. Būdingas netolygus švytėjimas tarp elektrodų, su tamsiomis sritimis ir staigiu potencialo kritimu prie katodo.
Vainikinis išlydis
Vainikinis išlydis susidaro aplink laidininkus su dideliu paviršiaus kreivumu (smaigalius, plonus laidus), turinčius aukštą potencialą, esant normaliam atmosferos slėgiui. Jį sukelia stiprus, nevienalytis elektrinis laukas (apie \(3 \times 10^6\) V/m prie laidininko), sukeliantis smūginę jonizaciją tik artimoje aplinkoje, kur laukas stipriausias. Išlydis matomas kaip švytintis vainikas aplink laidininką.
Vainikinis išlydis
Vainikinis išlydis susidaro aplink laidininkus, turinčius didelį paviršiaus kreivumą (smaigalius, plonus laidus), esant aukštai įtampai ir normaliam atmosferos slėgiui. Jį sukelia stiprus, nevienalytis elektrinis laukas arti laidininko paviršiaus (apie \(3 \times 10^6 \, \text{V/m}\)), sukeliantis smūginę jonizaciją tik artimoje aplinkoje. Pasirodo kaip tylus, melsvas švytėjimas (vainikas).
Vainikinis išlydis
Vainikinis išlydis – tai elektros iškrova, kuri susidaro aplink laidininkus su aštriomis briaunomis arba aukštos įtampos laidus, esant normaliam atmosferos slėgiui (\(10^5\) Pa). Šis reiškinys atsiranda dėl stipraus (apie \(3 * 10^6\) V/m), nevienalyčio elektrinio lauko, kuris jonizuoja orą aplink laidininką, sukeldamas švytėjimą, primenantį vainiką.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com