Hnub nyoog peb nyob tuaj yeem hu ua hnub nyoog hluav taws xob. Kev ua haujlwm ntawm khoos phis tawj, TV, tsheb, satellites, cov khoom siv teeb pom kev zoo tsuas yog ib feem me me ntawm cov piv txwv uas nws siv. Ib qho ntawm cov txheej txheem nthuav thiab tseem ceeb rau ib tus neeg yog kev tawm hluav taws xob. Cia wb mus saib seb nws yog dab tsi.
Keeb Kwm Txog Kev Kawm Txog Hluav Taws Xob
Thaum twg tus txiv neej tau paub txog hluav taws xob? Nws yog qhov nyuaj los teb cov lus nug no, vim nws tau muab tso rau hauv qhov tsis raug, vim tias qhov tshwm sim zoo nkauj tshaj plaws yog xob laim, paub los ntawm lub sijhawm immemorial.
Txoj kev kawm muaj txiaj ntsig ntawm cov txheej txheem hluav taws xob tau pib tsuas yog thaum kawg ntawm thawj ib nrab ntawm lub xyoo pua 18th. Ntawm no nws yuav tsum tau muab sau tseg tias ib tug loj pab rau cov tswv yim ntawm cov txiv neej txog hluav taws xob los ntawm Charles Coulomb, uas kawm txog lub zog ntawm kev sib cuam tshuam ntawm cov nqi hais, George Ohm, uas tau piav qhia lej ntawm qhov tsis muaj tam sim no nyob rau hauv ib lub voj voog kaw, thiab Benjamin Franklin, leej twg. tau ua ntau yam kev sim, kawm qhov xwm txheej saum toj saudxob laim. Ntxiv rau lawv, cov kws tshawb fawb xws li Luigi Galvani (txoj kev tshawb fawb ntawm cov hlab ntsha impulses, lub invention ntawm thawj "roj teeb") thiab Michael Faraday (txoj kev tshawb fawb ntawm tam sim no nyob rau hauv electrolytes) ua si lub luag hauj lwm loj nyob rau hauv kev loj hlob ntawm lub physics ntawm hluav taws xob.
Qhov kev ua tiav ntawm tag nrho cov kws tshawb fawb no tau tsim lub hauv paus ruaj khov rau kev kawm thiab kev nkag siab ntawm cov txheej txheem hluav taws xob nyuaj, ib qho ntawm cov hluav taws xob tso tawm.
Kev tso tawm yog dab tsi thiab cov xwm txheej twg tsim nyog rau nws lub neej?
Kev tso tawm ntawm cov hluav taws xob tam sim no yog txheej txheem lub cev, uas yog tus cwj pwm los ntawm qhov muaj qhov ntws ntawm cov khoom siv hluav taws xob ntawm ob thaj chaw uas muaj peev xwm sib txawv hauv qhov nruab nrab gaseous. Cia peb rhuav txoj kev txhais no.
Ua ntej, thaum tib neeg tham txog kev tso tawm, lawv ib txwm txhais tau tias roj. Kev tso tawm hauv cov kua thiab cov khib nyiab tuaj yeem tshwm sim (kev tawg ntawm cov khoom siv hluav taws xob), tab sis cov txheej txheem ntawm kev kawm qhov tshwm sim no yooj yim dua los txiav txim siab hauv qhov nruab nrab tsawg dua. Ntxiv mus, nws yog qhov tso tawm hauv cov pa roj uas feem ntau pom thiab tseem ceeb heev rau tib neeg lub neej.
Thib ob, raws li tau hais hauv lub ntsiab lus ntawm kev tso hluav taws xob, nws tsuas yog tshwm sim thaum muaj ob yam tseem ceeb tau ntsib:
- thaum muaj qhov sib txawv (lub zog hluav taws xob);
- muaj tus nqi thauj khoom (dawb ions thiab electrons).
Qhov sib txawv muaj peev xwm ua kom muaj kev taw qhia txav ntawm tus nqi. Yog hais tias nws tshaj ib qho nqi pib, ces qhov kev tso tawm uas tsis yog nws tus kheej hloov mus rau hauvkev txhawb nqa tus kheej lossis kev txhawb nqa tus kheej.
Raws li cov neeg nqa khoom pub dawb, lawv ib txwm nyob hauv cov roj. Lawv cov concentration, ntawm chav kawm, nyob ntawm ib tug xov tooj ntawm lwm yam tseem ceeb thiab cov khoom ntawm cov roj nws tus kheej, tab sis qhov tseeb ntawm lawv muaj yog indisputable. Qhov no yog vim muaj qhov chaw ntawm ionization ntawm nruab nrab atoms thiab molecules li ultraviolet rays los ntawm lub hnub, cosmic hluav taws xob thiab lub ntuj hluav taws xob ntawm peb ntiaj chaw.
Kev sib raug zoo ntawm qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv thiab cov neeg nqa khoom concentration txiav txim qhov xwm txheej ntawm qhov tso tawm.
Yam hluav taws xob tawm
Cia sau cov hom no, thiab tom qab ntawd peb yuav qhia txhua tus ntawm lawv kom ntxaws ntxiv. Yog li, txhua qhov tso tawm hauv gaseous media feem ntau muab faib ua cov hauv qab no:
- spark;
- arc;
- crown.
Lub cev, lawv sib txawv ntawm ib leeg nkaus xwb hauv lub zog (tam sim no ceev) thiab, vim li ntawd, hauv qhov kub thiab txias, nrog rau qhov xwm txheej ntawm lawv qhov tshwm sim hauv lub sijhawm. Nyob rau hauv txhua rooj plaub, peb tab tom tham txog kev hloov pauv ntawm tus nqi zoo (cations) mus rau cathode (tsawg muaj peev xwm cheeb tsam) thiab tus nqi tsis zoo (anions, electrons) mus rau anode (siab muaj peev xwm cheeb tsam).
Rau nws lub neej, nws yog qhov tsim nyog los tsim cov pa roj tsawg (ntau pua thiab ntau txhiab zaus tsawg dua li huab cua siab). Lub ci tawm yog pom nyob rau hauv cov hlab cathode uas muaj qee yam roj (piv txwv li, Ne, Ar, Kr, thiab lwm yam). Daim ntawv thov ntawm qhov hluav taws xob rau cov electrodes ntawm lub raj ua rau kev ua kom cov txheej txheem hauv qab no: muaj nyob rau hauv cov roj.cations pib txav ceev, ncav cuag lub cathode, lawv ntaus nws, hloov lub zog thiab khob tawm electrons. Qhov kawg, nyob rau hauv lub xub ntiag ntawm lub zog kinetic txaus, tuaj yeem ua rau ionization ntawm nruab nrab roj molecules. Cov txheej txheem piav qhia yuav ua rau nws tus kheej txhawb nqa tsuas yog thaum muaj lub zog txaus ntawm cations foob pob cathode thiab qee qhov ntawm lawv, uas nyob ntawm qhov sib txawv ntawm cov electrodes thiab cov roj siab hauv lub raj.
Glow tawm glow. Lub emission ntawm electromagnetic nthwv dej yog vim yog ob qho tib si txheej txheem:
- recombination ntawm electron-cation khub nrog lub zog tso tawm;
- kev hloov pauv ntawm cov pa nruab nrab ntawm cov roj molecules (atoms) los ntawm lub xeev zoo siab mus rau hauv av xeev.
Cov yam ntxwv ntawm hom kev tso tawm no yog me me tam sim no (ob peb milliamps) thiab me me nyob ruaj ruaj voltages (100-400 V), tab sis qhov pib voltage yog ob peb txhiab volts, nyob ntawm qhov siab ntawm cov roj.
Piv txwv ntawm lub teeb tawm yog fluorescent thiab neon teeb. Hauv qhov xwm txheej, hom no tuaj yeem raug ntaus nqi rau sab qaum teb teeb (kev txav ntawm ion ntws hauv lub ntiaj teb cov hlau nplaum).
Tshuaj paug
Qhov no yog ib qho hluav taws xob hauv huab cua uas tshwm sim li xob laim. Rau nws lub neej, tsis yog tsuas yog muaj cov roj cua siab (1 atm lossis ntau dua), tab sis kuj tseem muaj kev ntxhov siab loj heev. Cua yog ib tug zoo zoo dielectric (insulator). Nws permeability yog li ntawm 4 mus rau 30 kV / cm, nyob ntawm seblub xub ntiag ntawm noo noo thiab khoom hais nyob rau hauv nws. Cov duab no qhia tias tsawg kawg ntawm 4,000,000 volts yuav tsum tau siv rau txhua lub 'meter' ntawm huab cua los ua kom tawg (txias)!
Nyob rau hauv qhov xwm txheej, cov xwm txheej zoo li no tshwm sim hauv huab cua cumulus, thaum, raws li qhov tshwm sim ntawm kev sib txhuam ntawm huab cua huab cua, huab cua convection thiab crystallization (condensation), cov nqi raug xa rov qab raws li qhov qis ntawm cov huab cua. them tsis zoo, thiab cov khaubncaws sab nraud povtseg zoo. Lub peev xwm sib txawv maj mam sib sau ua ke, thaum nws cov nqi pib tshaj qhov muaj peev xwm insulating ntawm huab cua (ntau lab volts ib meter), ces xob laim tshwm sim - hluav taws xob tawm uas kav ntev li ib feem ntawm ib ob. Lub zog tam sim no nyob rau hauv nws nce mus txog 10-40 txhiab amperes, thiab cov plasma kub hauv cov channel nce mus txog 20,000 K.
Lub zog tsawg kawg nkaus uas tau tso tawm thaum lub sijhawm xob laim tuaj yeem suav tau yog tias peb suav nrog cov ntaub ntawv hauv qab no: cov txheej txheem tsim tawm thaum lub sijhawm t=110-6 s, I=10 000 A, U=109 B, ces peb tau:
E=IUt=10 lab J
Daim duab tshwm sim yog sib npaug ntawm lub zog tso tawm los ntawm kev tawg ntawm 250 kg ntawm dynamite.
Arc Discharge
Zoo li lub txim, nws tshwm sim thaum muaj lub siab txaus hauv cov pa. Nws cov yam ntxwv yuav luag zoo ib yam li lub txim, tab sis muaj qhov sib txawv:
- Ua ntej, cov dej ntws mus txog kaum txhiab amperes, tab sis qhov voltage tib lub sijhawm yog ob peb puas volts, uas cuam tshuam nroghigh conductive nruab nrab;
- thib ob, lub arc tawm muaj nyob ruaj khov nyob rau lub sijhawm, tsis zoo li lub txim taws.
Kev hloov pauv mus rau hom kev tso tawm no yog ua los ntawm kev maj mam nce hauv qhov hluav taws xob. Cov paug tawm yog khaws cia vim qhov thermionic emission los ntawm cathode. Ib qho piv txwv zoo ntawm qhov no yog qhov vuam arc.
kab mob corona
Hom hluav taws xob tawm hauv cov pa roj no feem ntau pom los ntawm cov neeg tsav nkoj uas tau mus rau Lub Ntiaj Teb Tshiab nrhiav pom los ntawm Columbus. Lawv hu ua lub ci ntsa iab ntawm qhov kawg ntawm cov masts "St. Elmo's teeb."
Ib tus kab mob corona tawm ib ncig ntawm cov khoom uas muaj hluav taws xob muaj zog heev. Cov xwm txheej zoo li no tau tsim nyob ze ntawm cov khoom ntse (masts ntawm cov nkoj, cov tsev nrog gabled ru tsev). Thaum lub cev muaj qee qhov nqi zoo li qub, tom qab ntawd lub zog ntawm nws qhov kawg ua rau ionization ntawm cov huab cua ib puag ncig. Cov txiaj ntsig ions pib lawv txoj kev mus rau qhov chaw ntawm thaj chaw. Cov tsis muaj zog tam sim no, uas ua rau muaj cov txheej txheem zoo ib yam li hauv cov teeb meem ntawm lub teeb ci, ua rau lub ntsej muag ci.
Kev phom sij rau tib neeg noj qab haus huv
Corona thiab glow discharges tsis ua rau muaj kev phom sij tshwj xeeb rau tib neeg, vim lawv muaj cov dej ntws qis (milliamps). Lwm ob qhov kev tso tawm saum toj no yog qhov tuag taus yog tias muaj kev sib cuag ncaj qha nrog lawv.
Yog tias ib tug neeg pom txoj hauv kev ntawm xob laim, ces nws yuav tsum tua tag nrho cov khoom siv hluav taws xob (xws li lub xov tooj ntawm tes), thiab tseem tso nws tus kheej kom tsis txhob sawv ntawm qhov chaw ib puag ncig.qhov siab.
