Електричний струм у газах. Види самостійних газових розрядів. Розв’язування задач.

Електричний струм у газах фізика урок для 9 класу. Види самостійних газових розрядів. Розв’язування задач.
Електричний струм у газах. Види самостійних газових розрядів. Розв’язування задач.

Головне на уроці

Електричний струм у газах — це напрямлений рух заряджених частинок (електронів та йонів) у газі.

У звичайних умовах гази є поганими провідниками електричного струму, оскільки містять дуже мало вільних заряджених частинок. Щоб газ став провідником, необхідна йонізація газу — утворення позитивних і негативних йонів та вільних електронів.

Йонізація газу може відбуватися під дією нагрівання, ультрафіолетового або рентгенівського випромінювання, радіоактивного випромінювання, сильного електричного поля тощо.

Несамостійний і самостійний газовий розряд

Газовий розряд — проходження електричного струму через газ.

Несамостійний газовий розряд існує лише за наявності зовнішнього йонізатора. Якщо дію йонізатора припинити, струм у газі поступово зникає.

Самостійний газовий розряд — розряд, який продовжується після припинення дії зовнішнього йонізатора завдяки процесам, що відбуваються в самому газі.

Види самостійних газових розрядів

• Іскровий розряд — короткочасний розряд, який виникає за великої напруженості електричного поля. Приклад — блискавка, іскра між електрично зарядженими тілами.
• Дуговий розряд — тривалий потужний розряд, під час якого газ сильно нагрівається. Використовується, зокрема, у зварюванні та потужних джерелах світла.
• Тліючий розряд — розряд за відносно низького тиску газу, який супроводжується характерним світінням. Використовується в газорозрядних лампах.
• Коронний розряд — розряд, що виникає біля провідників із малою кривизною поверхні за великої напруженості електричного поля. Спостерігається, наприклад, біля загострених частин провідників.

Що потрібно знати для розв’язування задач

Для задач на електричний струм у газах важливо розуміти:

1. Сила струму

\[ I=\frac{q}{t} \]

де I — сила струму, q — електричний заряд, t — час.

2. Закон Ома для ділянки кола

\[ I=\frac{U}{R} \]

де U — напруга, R — опір.

3. Робота електричного струму

\[ A=UIt \]

4. Потужність електричного струму

\[ P=UI \]

Під час розв’язування задач необхідно визначити фізичні величини, записати відомі дані в одиницях SI, вибрати відповідну формулу, виконати обчислення та записати відповідь.

Запам’ятай: газ проводить електричний струм тоді, коли в ньому є вільні заряджені частинки. Самостійний газовий розряд підтримується процесами йонізації, які відбуваються без постійної дії зовнішнього йонізатора.