ELEKTRICKÝ PROUD V PLYNECH NESAMOSTATNÝ A SAMOSTATNÝ VÝBOJ V PLYNU Vzduch je za normálních podmínek, například elektroskop udrží dlouhou dobu téměř stejnou výchylku Pokud umístíme mezi dvě desky připojené k vysokému napětí svíčku, pak na mikroampérmetru budeme pozorovat Působením plamene, případně zářením se plyn Ionizační energie je uvádí v jednotkách elektronvolt: 1 ev = J Hodnoty ionizační energie: vodík 13,53eV kyslík 15,8eV rtuť 10,4eV Vzduch je vždy alespoň částečně ionizován působením kosmického záření, v sekundu asi 10 kladných a záporných částic. 3 1cm vzniká každou ZAMYSLI SE! Proč tyto nabité částice nezpůsobují lepší vodivost vzduchu? Pokud se ionizovaný plyn nachází v elektrickém poli, vznikne elektrický proud jako uspořádaný pohyb nabitých částic. Ionty, které dorazí na elektrodu se stávají neutrálními předávají nebo přijímají elektrony je tedy veden elektrický proud Nesamostatný výboj v plynu je
Pokud přestane ionizátor působit převládá a výboj ustane Pokud budeme měřit závislost elektrického proudu na napětí, výsledky budou nejprve odpovídat Ohmovu zákonu. S rostoucím napětím se uspořádaný pohyb iontů zrychlí až při určité hodnotě U N, obvodem prochází, Který se při zvyšování napětí dlouho nemění. K dalšímu zvyšování proudu dochází až při překročení hodnoty U Z,. Příčinou je ionizace nárazem:, nastává samostatný výboj. Vysoce ionizovaný plyn v samostatném výboje se nazývá plazma? 1. Co je to nesamostatný výboj? 2. Co je to samostatný výboj? 3. Co je to ionizace nárazem? 3. Co je to plazma? SAMOSTATNÝ VÝBOJ V PLYNU ZA ATMOSFERICKÉHO A SNÍŽENÉHO TLAKU Za atmosférického tlaku může nastat obloukový výboj, jiskrový výboj a koróna Obloukový výboj tepelná ionizace
Jiskrový výboj vysoké napětí, krátká doba trvání Koróna trsovitý výboj okolo hran a hrotů drátů Za sníženého tlaku může nastat obloukový výboj, jiskrový výboj a koróna Doutnavý výboj nízká teplota elektrod a malý proud Katodové světlo Anodový sloupec Doutnavka neon Reklamní trubice a zářivky
? 1. Jaký je rozdíl mezi obloukovým a doutnavým výbojem? 2. Uveď příklady využití samostatného náboje OBRAZOVKA V trubici, ve které probíhá doutnavý výboj, se proti sobě pohybují nabité částice kladné ionty a elektrony. Pokud v anodě vytvoříme otvor, prolétávají jím elektrony a na skleněné stěně nádoby způsobuje světélkování. Tzv. katodové záření Protože se jedná o proud elektronů, nabitých částic, lze je vychylovat působením elektrického nebo magnetického pole. 4 V obrazovce je vysoké vakuum ( 10 Pa ). Katoda je rozžhavena a uvolňuje elektrony tepelnou emisí. Elektronový paprsek je vychylován dvěma páry vychylovacích destiček (1. pár nahoru x dolů, 2. pár vpravo x vlevo). V místě dopadu paprsku vznikne svítící stopa.? 1. Co je to katodové záření? 2. Jak funguje zobrazovaní na obrazovce? POZNÁMKA NAVÍC Princip klasické (CRT) obrazovky: Katodová paprsková trubice (Cathode Ray Tube - CRT) byla objevena už roku 1897. V roce 1938 byla patentována první televizní obrazovka. Obraz se vytváří pomocí svazku elektronových paprsků, které září skrze vzduchoprázdnou skleněnou baňku a dopadají na přední část, kterou tvoří stínítko potažené luminiscenční látkou (luminoforem). Elektrony z elektronového paprsku jsou v horizontálním i vertikálním směru vychylovány elektromagnetickým polem vychylovacích cívek. Černobílé obrazovky používají jediný paprsek, barevné tři paprsky se stínící maskou.
Princip Plazmového obrazovky: Plazmovou obrazovku si můžete představit jako velkou plástev, kde jednotlivé buňky této plástve obsahují plyn. Zároveň obsahují elektrody, které po přivedení elektrického impulsu vyšší úrovně dokážou plyn uvést do energeticky nabuzeného stavu (plazma) a pak tuto energii předat luminoforu, který bod rozsvítí. Podle intenzity přivedeného elektrického impulsu k jedné z buněk, se může jas takového bodu modulovat. Výroba plazmového panelu je na mnohem vyšší technologické úrovni, než u panelů LCD. Je nutné vyrobit mikroplástev" a do ní dát plyn a celé to pak ještě jednou provždy utěsnit, aby plyn neutíkal". V případě, že plyn unikne, příslušná část obrazovky ztratí jas a vytváří se na ní fleky. A plazmový panel tak můžete jednou pro vždy vyhodit. Princip LCD obrazovky: Princip činnosti televizoru LCD spočívá v tom, že se zde nachází dva panely. LCD panel je umístěn blíže k divákovi a pomocí malých buněk vyplněných tekutými krystaly propouští světlo různých vlnových délek - RGB. I zde se, jako u klasických televizorů, využívá setrvačnosti a nedokonalosti lidského oka, které vnímá plochu obrazovky jako celek (tedy dává dohromady scénu, na kterou se dívá) a ne jako blikání jednotlivých bodů obrazovky. Jeden bod je postaven" z mnoha (pro vaši představu zjednodušeně) tyčinek, které plavou v tekutině. Přivedením elektrického napětí se začnou orientovat jedním směrem a tento bod začne propouštět světlo. Jedna buňka může být zavřená" - nepropustná, kdy nepropouští světlo - anebo do určité míry otevřená a tím se dociluje intenzity rozsvícení" bodu dané barvy. K tomu, aby bylo co propouštět, je nutné za LCD panelem mít umístěn světlovodný panel. Ten musí mít především tu vlastnost, že vede světlo do všech míst stejně, aby nevznikaly při sledování obrazu fleky s nižší intenzitou. Pro osvětlení tohoto světlovodného panelu se používají výbojky nebo je jeho osvětlení realizováno pomocí LED diod.