Презентация "Плазма" 10 класс


Подписи к слайдам:
Плазма

Плазма.

Федеральное государственное казённое

общеобразовательное учреждение

«Уссурийское суворовское военное училище МО РФ»

Преподаватель

отдельной дисциплины

(физика, химия, биология)

Самойлова А.С.

Плазма.

ЗАДАНИЕ С/П: § 123; Р.-№ 910.

К-№ 91 (§ 123). Плазма.

1. Плазма* – частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности «+» и «−» зарядов практически совпадают

* От греч. рℓаsmа – оформленное. Первоначально это слово начали употреблять в биологии для обозначения бесцветных жидких компонентов крови и живых тканей. В физике слово плазма приобрело другой смысл.

n «+» ≈ n «−» , ==> Σ q = 0 Кл – электрически нейтральна

105 106

0 ●---------●-------------●----------------●------------------●------------------●------> Т, К

Тв. Ж. Газ Плазма

Частично ионизированная

Т ≤ 105 К – низкоt0-ая

Полностью ионизированная

Т ≥ 106 К – высокоt0-ая

Преподаватель физики УСВУ Самойлова А.С.

Свойства:

  • большая подвижность (любое нарушение электричес-кой нейтральности быстро восстанавливается)
  • возможны упорядоченные движения (волны, колебания) из-за наличия Fк
  • высокая проводимость (R высокоt0-ой плазмы 0)

Плазма в космосе – 99 % Вселенной

  • Солнце, звёзды – высокоt0-ая плазма
  • межзвездная среда, ионосфера, радиационные пояса – низкоt0-ая плазма

Преподаватель физики УСВУ Самойлова А.С.

Применение:

  • газоразрядная плазма – в ЛДС, реклама, лазеры
  • плазматрон
  • плазменные двигатели
  • управляемая термоядерная реакция
  • МГД-генераторы (магнитогидродинамический генератор)

Преподаватель физики УСВУ Самойлова А.С.

МГД-генератор: сила Лоренца отклоняет содержащиеся в потоке газа носители заряда в противоположные стороны (ионизация атомов при передаче энергии), где они поступают на электроды

Преподаватель физики УСВУ Самойлова А.С.

Низкотемпературная плазма-пучок атомарного водорода, выходящий из плазменного источника

Преподаватель физики УСВУ Самойлова А.С.

Трансформация огненного шара, созданного в разряде между медными проволочными электродами

Преподаватель физики УСВУ Самойлова А.С.

Плазменные панели

(с анг. – PDP, Plasma Display Panel):

подобно классическим электронно-лучевым кинескопам, в плазменных панелях светятся изолированные ячейки с люминофором одного из основных цветов

Преподаватель физики УСВУ Самойлова А.С.

«Плазменный шар» – стеклянный шар, заполненный инертным газом под низким давлением.

В центре шара расположен электрод, на который подаётся (например, с трансформатора Теслы, расположенного в подставке) высокое напряжение (десятки кВ) высокой частоты (десятки и сотни кГц). При этом возникают хорошо видимые газовые разряды от центрального электрода к стеклянной оболочке. Оболочка представляет собой реактивное сопротивление (попросту говоря, конденсатор), через которое и течёт ВЧ-разряд. Цвет разряда определяется видом и давлением заполняющего газа.

Преподаватель физики УСВУ Самойлова А.С.

ВОПРОСЫ ПОВТОРЕНИЯ

(см. учебник, с. 334, 337):

  • В чём разница между диссоциацией электролитов и ионизацией газов?
  • Что такое рекомбинация?
  • Почему после прекращения действия ионизаторов газ снова становится диэлектриком?
  • При каких условиях несамостоятельный разряд в газах превращается в самостоятельный?
  • Почему ионизация электронным ударом не может обеспечить разряд в газе?
  • Перечислите основные типы самостоятельного разряда.
  • Почему электрическая дуга образуется при низких напряжениях, а коронный разряд – при очень высоких?
  • Что называют искровым разрядом?

Рекомбинация (воссоединение): N расп. = N обра-ся.

Несамостоятельный разряд – разряд, прекращающий-ся при прекращении действия ионизатора

Самостоятельный разряд – разряд, происходящий без внешнего ионизатора

Искровой разряд происходит при I ≈ 0,5 МА; Δt = 10-6 с.; U = 109 В

Преподаватель физики УСВУ Самойлова А.С.

ПРОВЕРКА ЗАДАНИЯ С/П

Р.-№ 906.

Плоский конденсатор подключен к источнику напряжением 6 кВ. При каком расстоянии между пластинами произойдет пробой, если ударная ионизация воздуха начинается при напряженности поля 3 МВ/м?

Р.-№ 911.

Оценить, при какой температуре Т в воздухе будет практически полностью ионизированная плазма? Энергия ионизации молекул азота 2,5 · 10-18 Дж. Энергия ионизации кислорода меньше.

Вопросы для сравнения

Вакуум

Газ

1) Какие частицы являются носителями зарядов в среде?

?

«+» и «−» ионы и е–

2) Как создаются носители зарядов?

Термоэлектронная эмиссия

?

3) Каково условие выхода электронов из металла?

?

Условие ионизации нейтральной молекулы газа

4) ВАХ

?

?

5) Как объясняется возникновение тока насыщения?

Все е–, образованные в результате термоэлектронной эмиссии, достигают анода

?

6) От чего зависит ток насыщения?

?

От мощности ионизатора и состояния газа

7) В каких приборах находит применение ток в данной среде?

  • Электронные пучки
  • ЭЛТ
  • Дисплей в ЭВМ
  • Двухэлектродные лампы (диоды)

?

Вопросы для сравнения

Вакуум

Газ

1) Какие частицы являются носителями зарядов в среде?

?

«+» и «−» ионы и е–

2) Как создаются носители зарядов?

Термоэлектронная эмиссия

?

3) Каково условие выхода электронов из металла?

?

4) ВАХ

?

?

5) Как объясняется возникновение тока насыщения?

Все е–, образованные в результате термоэлектронной эмиссии, достигают анода

?

6) От чего зависит ток насыщения?

?

От мощности ионизатора и состояния газа

7) В каких приборах находит применение ток в данной среде?

  • Электронные пучки
  • ЭЛТ
  • Дисплей в ЭВМ
  • Двухэлектродные лампы (диоды)

?

ЗАДАНИЕ. Заполните обобщающую таблицу «Электрический ток в вакууме и газе».

Концентрация носителей очень мала

Ионизация

Условие вылета электронов из металла:

 

0

0

От температуры катода

  • ЛЭП, электрофильтр (ко-ронный разряд)
  • Плавление стали (электри-ческая дуга)
  • Газосветовые трубки для уличной рекламы, лампы дневного света (тлеющий разряд)

Все возникающие при ионизации заряды достигают электродов

На уроке

Я узнал…

Я научился…

Мне понравилось…

Мне не понравилось…

Моё настроение…

«5» «4» «3»

ЗАДАНИЕ С/П: § 123; Р.-№ 910.