Gargždų „Vaivorykštės“ gaimnazija file · Web viewIstorija ir savybės12. Elektros srovė vakuume14. Plazma. 15. Plazma kosmose16. Išvados. 18. Naudota literatūra. 19. Įvadas

Gargždai, 2014

Gargždų „Vaivorykštės“ gaimnazijaYear]

Agregatinės būsenos

Rengė: grupė „Skydai“

Darbo vadovas: mok. R. Rimkevičius

0 | P a g e


Turinys

Įvadas...............................................................................................................3

Kietieji kūnai...................................................................................................4

Savybės ir sandara.......................................................................................4

Tipai.............................................................................................................5

Skystieji kūnai.................................................................................................7

Savybės.......................................................................................................7

Dujos................................................................................................................9

Realiosios dujos...........................................................................................10

Idealiosios dujos...........................................................................................11

Vakuumas........................................................................................................12

Istorija ir savybės.........................................................................................12

Elektros srovė vakuume...............................................................................14

Plazma..............................................................................................................15

Plazma kosmose...........................................................................................16

Išvados.............................................................................................................18

Naudota literatūra..........................................................................................19

1 | P a g e


Įvadas

Mus supa gausybe gamtinių elementų, kurie turi savas agregatines būsenas. Tikriausiai

kiekvienas iš mūsų esame susimąste, kaip vienos medžiagos keičia savo būsenas, kodėl

vienos iš jų yra laidžios elektros srovei ir šilumai, o kitos ne. Ypač šiais laikais, kai mokslas

sparčiai tobulėja, kiekvienas naujas įrenginys turi savo sudedamųjų dalių paremtų

puslaidininkiais arba vakuuminiais prietaisais, o tai jau visiškai skirtingos agregatines būsenos

atliekančios panašias funkcijas, verta pasidometis kuo agregatines būsenos skiriasi, kuo

vienos pranašesnės už kitas.

Darbo tikslai:

1. Susipažinti su referato rašymo taisyklėmis bei reikalavimais.

2. Aptarti visas agregatines būsenas.

3. Aprašyti agregatinių būsenų savybes.

4. Pateikti kuo aktualios agregatinės būsenos ir kur jos naudojamos šiais laikais.

2 | P a g e


Kietieji kūnai

Sandara ir savybės

Kietieji kūnai yra vieni iš keturių agregatinių būsenų tipų. Kūnuose esantys atomai yra

tvirtai susijungę vieni su kitais arba yra taisyklingos geometrinės formos (kristaliniai kietieji

kūnai) arba netaisyklingos ( amorfinė kieta medžiaga , kaip antai įprastas lango stiklas).

Atomai, molekulės ar jonai, kurie sudaro kietąsias medžiagas galima sudėti į tvarkingai

pasikartojančiais arba netvarkingai. Medžiagos, kurių sudedamosios dalys yra išdėstytos

reguliariai žinomos kaip kristalai. Kai kuriais atvejais, regurialiai išsidėstę kietųjų kūnų

šablonai gali neišsiskirstyti po vieną ir tęstis iki begalybės, kaip deimantai. Kiti dėl masyvių

atomų objektų, kurie yra pakankamai dideli, kad pamatyti yra retai sudaryti iš vieno kristalo,

tačiau dažniausiai yra iš didelio skaičiaus monokristalų,tokios medžiagos yra žinomas kaip

polikristalai , kurių dydis gali svyruoti nuo kelių nanometrų iki kelių metrų. Beveik visi

brangieji metalai ir daug keramikos yra polikristaliniai. Kitos medžiagos yra sudarytos

nedidelio atstumo tarp atomų principu kaip stiklas ir polisteris. Mechaniškai kietieji kūnai yra

apibūdimi keletu aspektų, kaip: elastingumas ir plastiškumas, tempimas, stiprumas,

gniuždymas ir irimas. Tai tyrinėja mokslas- kietųjų kūnu mechanika. Kietosios medžiagos

nėra elastingos, tačiau jos gali būti deformuotos veikiant išorinėms jėgoms. Atspariausia

medžiaga gniuždymui ir pati kiečiausia- deimantas. Dauguma medžiagų tampa silpnesnės

esant aukštesniai temperatūrai, o kitos yra ugniai atsparios medžiagos. Pavyzdžiui

keramikiniai junginiai susilpnėja esant tik 1000 ° C, o erdvėlaivių išoriniai sluoksniai privalo

atlaikyti šiluminius smūgius, todėl yra gaminami iš sintetinio pluoštų, susuktų iš organinių

polimerų ir kitų polimerų: keramikos, metalo kompozicinių ir pluoštu sustiprintų polimerų.

Kalbant apie kietųjų kūnų laiduma elektrai galime aptarti keletą atvejų. Pavyzdžiui, metalai

yra laidūs elektros srovei, o pasiekus superlaidumo sąveika jų varža artėja prie nulio. Kietieji

kūnai gali būti panaudoti kaip dielektrikai (plastikas). Įdomiausios medžiagos yra

puslaidininkiai, kurie pasižymi tiek laidumu tiek izoliacija.

3 | P a g e


Tipai

Metalai

Metalai paprastai yra stiprūs, tankūs ir geri laidininkai tiek elektros ir šilumos .

Mišiniai iš dviejų arba daugiau elementų, kurioje pagrindinis komponentas yra metalo yra

žinomas kaip lydinių . Žmonės naudoja metalus įvairiais tikslais nuo priešistorinių laikų.

Stiprumas ir patikimumas- metalams lėmė jų platų naudojimą statybose, taip pat daugelyje

transporto priemonių, daugelyje prietaisų ir įrankių. Geležis ir aliuminis yra du dažniausiai

naudojami struktūriniai metalai, ir jie taip pat labiausiai paplitę metalai Žemės plutoje.

Geležis yra dažniausiai naudojamas, lydinio forma-plienu , kuriame yra 2,1% iki anglies,

todėl yra daug sunkesnis nei gryno geležies. Kadangi metalai yra geri laidininkai, jie yra

vertingi elektros prietaisų pramonėje ir gali tiekti elektros srovę dideliais atstumais, kai turi

mažus energijos nuostolius. Aukštas šilumos laidumas daugumos metalų taip pat daro juos

naudinga virtuvės pagalbininke. Metaliniai elementai ir jų lydiniai sudaro didelę dalį kietojų

kūnų chemijos, fizikos, medžiagų mokslo ir inžinerijos srityse.

Keramika

Keramikos kietosias medžiagas sudaro neorganiniai junginiai, paprastai oksidai.

Jie yra chemiškai inertiška, ir dažnai yra pajėgi atlaikyti cheminę eroziją, kuri atsiranda

rūgštinėje arba bazinėje aplinkoje. Keramika paprastai gali atlaikyti aukštą temperatūrą,

pradedant 1000-1600 ° C (1800-3000 ° F). Tradiciniės keramikos žaliavos yra molio

mineralai, tokios kaip kaolinito, naujesnės medžiagos yra aliuminio oksidai. Šiuolaikinės

keraminės medžiagos, kurios klasifikuojamos kaip pažangios keramikos, apima silicio

karbido ir volframo karbido. Abu yra vertinami dėl jų atsparumas dilimui, todėl galime jų

rasti tokiose priemonėse kaip susidėvėjimo plokščių trupinimo įrangoje, kasybos prietaisuose.

Dauguma keraminės medžiagos, pavyzdžiui, aliuminio junginiai yra suformuoti iš smulkių

miltelių, kurie yra užpildytas su šviesos sklaidos centrų. Taigi, jie paprastai yra nepermatomos

medžiagos. Naujausia nano (pvz. sol-gel ) technologija, yra paremta permatomos

4 | P a g e


keramokosgamyba , pavyzdžiui skaidrių aliuminio ir aliuminio junginių. Išplėstinė keramika

taip pat naudojama medicinoje, elektros ir elektronikos pramonės.

Mineralai

Mineralai yra natūraliai kieta masė susidaranti per įvairius geologinis procesus esant

aukštam slėgiui. Tikras mineralai, tai medžiaga, kuri turi būti kristalinės struktūros su

vienodomis fizikinėmis savybėmis. Didžiausia mineralų grupė iki šiol yra silikatai (dauguma

uolienos yra ≥95% silikatai), kurie sudarytų daugiausia iš silicio ir deguonies su aliumino,

magnio, geležies, kalcio ir kitų metalų. Mineralai šiais laikais plačiai naudojami kaip

papuošalai.

Puslaidininkiai

Puslaidininkiai yra medžiagos, turinčios elektrinę varžą ir laidumą yra tarp

metalinių laidininkų ir nemetalinių izoliatorių. Įrenginiai pagaminti iš puslaidininkių

medžiagos yra šiuolaikinės elektronikos, įskaitant radiją, kompiuteriai, telefonai ir t.t.

Puslaidininkiniai prietaisai apima tranzistorius , saulės elementus , diodus. Saulės fotovoltinės

plokštės- dideli puslaidininkiniai įtaisai, kurie tiesiogiai konvertuoja šviesą į elektros

energiją. Be metalinio laidininko, srovė yra atliktas „elektronų srautas ", bet

puslaidininkiuose, srovė gali būti generuojama. Dažni puslaidininkiniai medžiagos apima

silicio, germanio ir galio arsenidas.

5 | P a g e


Skystieji kūnai

Skystis – viena iš medžiagos agregatinių būsenų. Skysčiai yra takūs, jų formą

įprastomis sąlygomis nulemia indo forma. Skysčio molekulės neturi fiksuotos padėties – jos

laisvai juda visame tūryje, susidurdamos viena su kita .Skirtingai nei dujų molekulės,

galinčios greitai išsisklaidyti aplinkoje, skysčio molekulės traukia viena kitą, todėl jų

pabėgimo į aplinką galimybės yra ribotos. Skystis nekeičia tūrio, bet lengvai keičia formą.

Molekulės skystyje nejuda chaotiškai. Nedideliame tūryje jos sudaro kažką panašaus į

kristalinę gardelę, tik molekulės, užimančios gardelės mazgus, kartkartėmis peršoka iš vieno

mazgo į kitą. Todėl sakoma, kad skysčiai turi kristalinės sandaros pradą - juose yra tik

artimoji molekulių išsidėstymo tvarka. Atsižvelgiant į skysčių fizikines savybes, jie yra

skirstomi į paprastuosius, skystuosius kristalus ir kvantinius skysčius.Skysčiai, kurios šildant

jų tankis, klampa, paviršiaus įtempimo koeficientas, šiluminis laidumas ir santykinė

dielektrinė skvarba mažėja, o tūrinis plėtimosi koeficientas ir savitoji šiluma didėja, vadinami

paprastaisiais. Skystieji kristalai yra medžiagos, turinčios ir skysčių, ir kristalų savybių.

Skysto kristalo būsena yra medžiagos fazė, pasireiškianti daugelyje organinių medžiagų

ribotame temperatūrų intervale. Jei temperatūra žemesnė už intervalo minimalią temperatūrą,

medžiaga virsta kristaliniu kūnu, o esant aukštesnei temperatūrai, medžiaga tampa

paprastuoju skysčiu. Kvantiniai skysčiai yra tokie, kurių savybes žemoje temperatūroje

paaiškina kvantinė fizika (fizikos teorija, aprašanti mikrodaleles ir jų sąveikas) .

6 | P a g e


Skysčių įtempimas. Skysčio viduje traukos jėgos, kuriomis vieną molekulę veikia gretimos

molekulės, kompensuojasi.Skysčio paviršinio sluoksnio molekulių sąveikos jėgų atstojamoji

nelygi nuliui ir nukreipta žemyn, į skystį, nes garų molekulių yra mažiau negu skysčio. Ši

statmena paviršiui jėga sukelia paviršinio sluoksnio molekulinį slėgį. Jis yra nepaprastai

didelis. Molekulinis slėgis veikia tik vidinių skysčio sluoksnių molekules, sudarydamas

plėvelės įspūdį. Molekulinio slėgio veikiamos paviršinio sluoksnio molekulės, jei tik gali,

pereina į gilesnius skysčio sluoksnius, ir skysčio paviršiaus plotas sumažėja. Kuo mažesnis

paviršiaus plotas, tuo mažesnė jo potencinė energija ir stabilesnė būsena. Mažiausias vienodo

tūrio geometrinių figūrų paviršiaus plotas yra rutulio paviršiaus plotas. Todėl bet kuris skystis,

neveikiamas išorinių jėgų, įgauna rutulio formą.

Kapiliarumas. Paviršiaus įtempimu aiškinamas kapiliarumas– skysčių savybė kilti labai

plonais vamzdeliais arba indo sienelėmis. Dėl kapiliarinių reiškinių dirvožemis netenka daug

drėgmės, nes pakilęs į dirvos paviršių, vanduo išgarinamas. Didelę reikšmę kapiliariniai

reiškiniai turi augalų, gyvūnų gyvenime, nes kapiliarais cirkuliuoja įvairios maisto medžiagos

ir kraujas.

Pagrindiniai skysčių judėjimo dėsningumai. Skysčių judėjimas vadinamas tekėjimu.

Sudėtingam skysčių judėjimui nagrinėti naudojamas impulso kitimo dėsnis. Kai tekančio

skysčio sluoksniai nesimaišo tarpusavyje, toks tekėjimas vadinamas sluoksniniu arba

laminariniu. Jei tekančiame skystyje susidaro sūkuriai ir sluoksniai maišosi vienas su kitu,

tuomet toks tekėjimas vadinamas turbulentiniu.

Šiluminis skysčių plėtimąsis. Kad skysčiai plečiasi buvo įrodyta jau XVI a. pabaigoje. Tai

padarė italų mokslininkas Galilėjas Galilėjus. Į apvaliadugnę kolbą pripylė vandens ir

užkimšo kamščiu, kuriame buvo stiklinis vamzdelis (užkemšant dalis vandens patenko į

vamzdelį). Gautas prietaisas dabar vadinamas termoskopu. Termoskopą palaikęs šiltame

vandenyje ar pakaitinęs, mokslininkas pastebėjo kad vamzdelyje vanduo pradėjo kilti.

Kaitinant įvairūs skysčiai, kaip ir kietieji kūnai, plečiasi nevienodai. Iš mums žinomų skysčių

labiau plečiasi eteris, mažiau – žibalas, benzinas, dar mažiau – gyvsidabris, vanduo. Šiluminis

vandens plėtimasis labai skiriasi nuo kitų skysčių plėtimosi. Jis šildomas nuo nulio iki keturių

laipsnių celsijaus traukiasi, o tik didesnėje temperatūroje pradeda plėstis. Tai vadinama

vandens šiluminio plėtimosi anomalija.

Garavimas. medžiagos virsmas iš skystos į dujinę agregatinę būseną. Tai paviršinis procesas.

Skystis garuoja betkokioje temperatūroje. Garuojant, iš skyščio ar kietojo kūno paviršiaus

7 | P a g e


išlekia molekulės, kurių kinetinė energija viršija molekulių sąveikos potencinę energiją, todėl

išlekia greičiausios molekulės ir skystis atvėsta, nes garavimui sunaudojama jo paties šiluma.

Kondensacija. Procesas, kurio metu garai virsta skysčiu, vadinamas kondensacija. Kai

garavimo greitis lygus kondensacijos greičiui (kiek molekulių ilekia, teik pat ir grįžta), tai

susidaro dinaminė pusiausvyra, garai tampa sočiais.

Virimas – skysčio fazinis virsmas į dujinį visame medžiagos tūryje. Virimo metu medžiaga

visame tūryje pereina iš skysto agregatinio būvio į dujinį skirtingai nuo garavimo, kur

procesas paviršinis. Skysčio garų (sočiųjų garų) slėgis tampa lygus skysčio išorės atmosferos

slėgiui. Virimo temperatūroje skystis ir garai yra termodinaminėje pusiausvyroje. Virimo

temperatūra kinta priklausomai nuo išorinio slėgio: mažėjant slėgiui, mažėja virimo

temperatūra.

Elektros srovė skysčiuose. Elektros srovei yra laidūs neorganinių druskų, šarmų ir rūgščių

tirpalai. Medžiagos, kurios ištirpintos praleidžia elektros srovę skysčiuose, vadinami

elektrolitais. Elektrolitui tirpstant vandenyje, molekulės suyra į teigiamą ir neigiamą elektros

krūvį turinčias dalis, vadinamas jonais. Elektrolito molekulių skilimas į jonus, veikiant

tirpikliui, vadinamas elektrolitine disociacija. Kiekviename elektrolite elektros srovę sukuria

teigiamieji ir neigiamieji jonai, t.y. įelektrinti medžiagos atomai, bei molekulės. Šie du

priešingi jonų srautai ir sudaro elektros srovę elektrolituose. Taigi, elektrolitų laidumas yra

joninis.

8 | P a g e


Dujos

Dujos – tai pati paprasčiausia medžiagos agregatinė būsena. Dujas sudaro daugybė

molekulių arba atomų, netvarkingai judančių visomis kryptimis. Tokios būsenos medžiagos

dalelės (atomai ar molekulės) beveik neveikia vienos kitų, nes vidutinis atstumas tarp jų yra

dešimt ir daugiau kartų didesnis nei dalelių matmenys. Ši agregatinė būsena skiriasi nuo kitų

tuo, kad dujos yra spūdžios, takios ir neturi pastovios formos bei tūrio. Dujos, skirtingai nei

skysčiai ar kietieji kunai, užpildo visą indo tūrį ir gali neribotai plėstis. Jos yra skirstomos į

dvi grupes: idealiosios ir realiosios.

9 | P a g e


Realiosios dujos

Realiosios dujos– tai praktiškai visos egzistuojančios dujos. Jos pasižymi sąveika

tarpusavyje. Šios sąveikos dėka kinta dujų molekulių potencinė energija ir energijos

apsikeitimų mechanizmai, dėl ko atsiranda nukrypimai nuo idealiųjų dujų dėsnių, tiriant

realias dujas. Šios sąveikos rūšys yra elektromagnetinės ir kvantinės prigimties.

Molekulių sąveikos sferos spindulys, t.y. atstumas, kuriame ji pasireiškia yra r ~ 10-9m eilės

dydis. Dalelės viena kitą veika dviejų tipų jėgomis: traukos, kai atstumas tarp molekulių:r > r0

ir stūmos, kai atstumas:r< r0. Abi jėgos yra vienalaikės todėl jų atstojamoji: Fs =Fst+Ftr. Kai

atstumas r = r0, atstojamoji Fats = 0. Ši pusiausviroji būsena yra trumpalaikė, nes molekulių

šiluminis judėjimas ją suardo.

Molekulių sąveikos traukos jėgos vadinamos Van Der Valso jėgomis. Jos yra

elektromagnetinės prigimties ir skirstomos į tris tipus:

1. Orietacinės;

2. Indukcinės;

3. Dispersinės.

Orientacinės jėgos būdingos polinėms molekulėms, kurių teigiamų ir neigiamų krūvių centrai

nesutampa. Tokios molekulės yra elektriniai dipoliai – arti vienas kito esančių vienodo

didumo, bet priešingo ženklo krūvių sistemos. Suartėdamos jos taip pasisuka, kad greta būtų

priešingo ženklo krūviai. Šioje padėtyje molekulių atstojamoji traukos jėga didesnė už jų

atstojamąją stūmos jėgą. Šios traukos jėgos modulis:F ¿=−4 pe

kT r7 , čia pe = ql – dipolio

elektrinio momento modulis, [r] – atstumas tarp molekulių centrų, [T] – būsenos

temperatūra.Indukcinės jėgos atsiranda, kai nepolinę molekulę veikia elektrinio dipolio

sukurtas elektrinis laukas. Dėl to molekulių „+“ ir „– “ krūvių „centrai“ pasislenka, molekulė

tampa dipoliu ir atsiranda dipolinis momentas. Abiejų dipolių indukcinės traukos jėgos

modulis: F ind=−12 α pe

2

r7 , čia α – molekulės poliarizuojamumas. Dispersinės traukos jėgos

būdingos visoms molekulėms, kaip „momentiniams“ elektriniams dipoliams, atsirandantiems

dėl elektronų svyravimų molekulėse. Gretimų molekulių elektronų svyravimų fazės sutampa.

10 | P a g e


Dėl to molekulės orientuojasi priešingų ženklų krūviais ir traukia viena kitą. Dispersinės jėgos

modulis:Fdisp ~ r-7.

Idealiosios dujos

Idealiosios dujos – tai dujos, kurioms būdingos šios savybes:

molekulių tūris yra labai mažas, palyginti su indo tūriu;

molekulių neveikia traukos jėgos;

molekulių judėjimo (kinetinė) energija yra daug didesnė už jų sąveikos

(potencinę) energiją [Ek>>Ep];

molekulių stūmos jėgos atsiranda tik tada, kai molekulės susiduria viena su kita

arba su indo sienelėmis;

molekulių smūgiai yra tamprūs.

Šios sąvybės rodo, kad idealiosios dujos labai panašios į praretintas realiąsias dujas, kuriose

vidutinis atstumas tarp molekulių yra daug didesnis už jų matmenis.

Idealiųjų dujų būsenos lygtispV = mM RT sieja pagrindinius makroskopinius parametrus (tūrį

[V], slėgį [p] ir temperatūrą [T])nusakančius šių dujų būseną. Ši lygtis dar vadinama

Klapeirono ir Mendelejevo lygtimi. Ją galima taikyti bet kokios cheminės sudėties dujoms.

Vienintelis dydis, priklausantis nuo dujų rūšies, šioje lygtyje yra dujų molio masė [M].

Idealiųjų dujų būsenos lygtis paaiškina dujų suspaudimo, plėtimosi, šildymo bei aušinimo

procesus. Iš jos galima nustatyti, kaip susiję dviejų skirtingų būsenų dujų parametrai: tūris,

slėgis ir temperatūra: p1V 1

T1=

p2V 2

T 2=const .

11 | P a g e


Vakuumas

Istorija : Reliatyvumo teorijos autorius A.Einšteinas iki pat savo gyvenimo pabaigos

1955 m. bandė išspręsti labai sudėtingą uždavinį - išvesti vieningojo lauko lygtis. Deja,

nesėkmingai. Einšteinas žinojo, ko siekia. Sėkmės atveju iš gautų lygčių būtų įmanoma išvesti

visus žinomus fizikos dėsnius, o gal ir dar nežinomus mokslui. Vieninguoju lauku fizikai

vadina tuštumą - visko, kas pasireiškia materialia forma, sumą. Ir štai 1993 m. Maskvoje

išleidžiama monografija “Fizikinio vakuumo teorija. Naujoji paradigma”. Autorius - fizikas

teoretikas Genadijus Šipovas, Vakuumo fizikos mokslinio centro direktorius, Rusijos gamtos

mokslų akademijos akademikas.

Vakuumo egzistencija senovėje : Anksčiau vykdavo daug diskusijų ir ginčų apie

vakuumo egzistavimą. Senovės graikų filosofai nelabai norėjo pripažinti vakuumą, klausdami

„kaip gali 'niekas' būti 'kažkas'?“. Platonas galvojo, kad vakuumas yra neįmanomas. Panašiai

mąstė ir Aristotelis.Viduramžiais vakuumo idėja buvo laikoma amorali.Tuometiniai

moksliniai eksperimentai galbūt akimirksniui sukurdavo nedidelį vakuumą (pavyzdžiui,

atskiriant dvi dideles lėkštes), bet vėliau jį aiškindami sakė, jog dangiškosios jėgos arba

visagalė gamta nemėgsta tuštumos ir neleido susikurti vakuumui.

Vakuuminiai prietaisai: Vakuuminis diodas - Pirmoji elektroninė lempa (vakuuminis

diodas) išrasta 1904 m. Didžiojoje Britanijoje. Jos išradėjas AmbrozasFlemingas (Ambrose

Fleming) į stiklinį vamzdį, iš kurio buvo išpumpuotas oras, įstatė du elektrodus, kurių vienas

buvo pakaitinamas apie jį susukta spirale. Spiralės galai buvo prijungaimi prie srovės šaltinio.

Elektros srovė vakuuminiame diode tekėjo nuo vieno elektrodo link kito. Pirmoji elektroninė

lempa buvo greitai pritaikyta radijo technikoje. Naujasis išradimas būdavo įjungiamas į radijo

imtuvų detektavimo grandines ir imtuvai galėjo lengviau iš daugybės eterio signalų išsirinkti

reikiamą dažnį. Vakuuminis triodas – tai 1906 m. Jungtinių Amerikos Valstijų išradimas -

išradėjas LideForestas. Iš pat pradžių šis prietaisas buvo naudojamas kaip stiprinimo lempa,

tačiau 1913 m. vokiečių mokslininkas A. Meisneris triodą panaudojo kaip generatorinę lempą

12 | P a g e


savo elektrinių virpesių generatoriuje.Visi triodai turi karštą katodo elektrodą, kurį šildo

kaitinimo siūlelis (jis paleidžia elektronus) ir platų metalinį elektrodą, prie kurio elektronai

yra traukiami. Taip pat triodai turi tinklelį tarp elektrodų, sudarytą iš laidų ekrano, taip

kontroliuojama srovė. Šios dalys yra hermetiškai sudėtos stikliniame inde, kuriame nėra jokio

oro.Elektroninis vamzdis- tai prietaisas, kurio veikimas pagrįstas lektronųpluoštų(elektronų

spindulio) judėjimu vakuume. Jį sudaro storasienė kolba, iš kurios išsiurbtas oras. Priekinė

kolbos dalis- ekranas, iš vidaus padengtas liuminoforu. Kolboje įmontuotas elektronų

prožektorius - įtaisą, kuris sukuria elekronų srautą ir suglaudžia jį į siaurą spindulį.Elektronų

spindulio kryptį valdo magnetinis laukas, kuris sudaromas tarp dviejų plokštelių( teigiamai

įelektrinta plokštelė elektronus stumia, o teigiama - traukia). Vamzdyje įmontuotą spindulio

valdymo sistemą(3) sudaro dvi horizontalios ir dvi vertikalios plokštelės. Elektriniai signalai

keičia įtampą tarp vienos ir kitos poros plokštelių, ir lelktronų spindulys verčiamas judėti

ekranu. El. vamzdžiai naudojami greitiems periodiniams procesams tirti, vaizdui TV

ekranuose atkurti, atspindėtiems radiolokacijos signalams registruoti bei matuoti..

Vakuumo savybės bei rūšys:erdvės dalis, kurioje nėra jokios medžiagos (net oro). Šių

praretintų dujų slėgis yra kur kas mažesnis už atmosferos slėgį. Yra dviejų rūšių vakuumas

tai: absoliutusis vakuumas– (ideali būsena, kuri praktiškai negali būti pasiekta nei

laboratorijoje, nei atvirame kosmose). Dabartiniais laikais vakuumą yra sutarta laikyti uždarą

erdvę arba kamerą, kur dujų slėgis yra žemesnis nei atmosferos slėgio (101 kPa), arba buvo

sumažintas tiek, kiek reikia, kad dujos būtų maksimaliai suspaustos ir neišeitų laukan.

Dalinis vakuumas - Apibūdinti visai dalinio vakuumo charkteristikai prireiktų kelių parametrų

(tokių kaip temperatūra). Inžinieriai vakuumą matuoja pagal jo slėgį. Pagal tarptautinę matų

sistemą (SI), slėgio vienetas yra paskalis (Pa), bet vakuumas dažnai matuojamas kitais

vienetais – gyvsidabrio stulpeliu (mmHg) arba torais (Torr). Tai pat vakuumas kitoks yra

kosmose - Didžioji dalis atvirojo kosmoso turi tankį ir slėgį, kurie yra beveik lygūs idealiajam

vakuumui. Jis yra šaltas ir jame nėra trinties. Didžioji dalis visų savybių išlieka nežinomos.

Visas mums žinomas kosmosas yra pilnas fotonų ir daugybe neutrinų. Vidutinė tempertūra - 3

K (trys laipsniai virš absoliučiojo nulio). Nei fotonai, nei neutrinai nesudaro reikšmingos

sąveikos su materija, taigi, planetos, žvaigždės ir erdvėlaiviai gali laisvi judėti šiuo beveik

idealiu vakuumu.

13 | P a g e


Elektros srovė vakuume:

Termoelektrinė emisija – tai procesas, kai 700-800 0C temperatūroje metalai pradeda

intensyviai spinduliuoti eletronus.Šis reiškinys vyksta vakuuminiuose prietaisuose : diode,

triode ir vakuuminiame vamzdyje. Tai elektronų spinduliavimas iš įkaitintų aukštos

temperatūros kūnų. Termoelektroninės emisijos metu elektronai išlekia iš katodo ir sudaro

aplink jį neigiama erdvinį krūvį.

Termoelektronai- tai eletronas, kurį metalas išspinduliuoja, esant aukštai temperatūrai.Netekęs

elektronų metalas įsielektrina teigiamai, todėl išlėkę elektronai kaupiasi prie jo paviršiaus ir

sudaro neigiamą tūrinį krūvi- elektronų debesėlį, kuris stabdo tolimesnį elektronų

spinduliavimą.Tačiau sudarius priešingos krypties elektrinį lauką, termoelktronai bus

išsiurbiami iš debesėlio ir kryptingai judės vakuumu- tekės elektros srovė.

14 | P a g e


Plazma

Plazma – iš dalies arba visiškai jonizuotos dujos, kurių teigiamųjų ir neigiamųjų

krūvių tankis praktiškai vienodas.Kai temperatūra labai žema, artima absoliutiniam nuliui,

visos medžiagos yra kietos. Šildomos kietosios medžiagos virsta skystomis, o paskui ir

dujomis.Kai temperatūra gana aukšta susiduriant labai greitai judantiems atomams arba

molekulėms, prasideda dujų jonizacija. Atsiranda nauja medžiagos būsena – plazma. Vadinasi,

plazma yra elektriškai neutrali sistema. Atsižvelgiant į sąlygas, plazmos jonizacijos laipsnis,

t.y. jonizuotų atomų skaičius ir jų viso skaičiaus santykis gali būti skirtingas. Visiškai

jonizuotoje plazmoje neutralių atomų nėra.Dujų jonizaciją ir plazmos susidarymą gali sukelti

ne tik kaitinimas, bet ir įvairių rūšių spinduliavimas arba dujų atomų bombardavimas

greitomis elektringosiomis dalelėmis. Tada gaunama vadinamoji žemos temperatūros plazma.

Plazmos savybės:

Plazma turi daugelį specifinių savybių, kurios leidžia ją nagrinėti kaip savitos ketvirtosios

būsenos medžiagą.

Plazmos elektringosios dalelės lengvai juda, veikiamos elektrinio ir magnetinio lauko. Dėl to

plazmos atskirų sričių elektrinio neutralumo sutrikimas, sukeltas susikaupusių vieno ženklo

krūvio dalelių, greitai pranyksta. Susidaręs elektrinis laukas verčia judėti elektringąsias

daleles tol, kol atsistato elektrinis neutralumas ir elektrinis laukas pasidaro lygus nuliui.

Skirtingai nuo neutraliųjų dujų, tarp kurių molekulių veikia artisiekės jėgos, tarp elektringųjų

plazmos dalelių veikia Kulono jėgos, palyginti lėtai mažėjančios kartu su atstumu. Kiekviena

dalelė sąveikauja iš karto su didelių kiekiu aplinkos dalelių. Dėl to šalia betvarkio šiluminio

judėjimo plazmos dalelės gali dalyvauti įvairiuose tvarkinguose (bendruose) judėjimuose.

Plazmoje lengvai sužadinami įvairios kilmės svyravimai ir bangos.

Plazmos laidumas didėja, didėjant jonizacijos laipsniui. Kai temperatūra aukšta, visiškai

jonizuotos plazmos laidumas priartėja prie superlaidininkų laidumo.

15 | P a g e


Plazma kosmose

Plazma sudaro didelę dalį (apie 99%) Visatos medžiagų. Dėl aukštos temperatūros

Saulė ir kitos žvaigždės sudarytos iš visiškai jonizuotos plazmos. Iš plazmos susideda ir

tarpžvaigždinė aplinka, užpildanti erdvę tarp žvaigždžių ir galaktikų. Tarp žvaigždinės

aplinkos tankis labai mažas, vidutiniškai mažesnis negu vienas atomas vienam kubiniam

centimetrui. Tarpžvaigždinės aplinkos atomų jonizacija vyksta spinduliuojant žvaigždėms ir

kosminiams spinduliams – greitų dalelių srautams, perveriantiems Visatos erdvę visomis

kryptimis. Skirtingai nuo žvaigždžių karštos plazmos, tarpžvaigždinės plazmos temperatūra

yra labai maža. Plazma supa mūsų planetą. Atmosferos viršutinis sluoksnis 100–300 km

aukštyje yra jonizuotos dujos – jonosfera. Atmosferos viršutinių sluoksnių oro jonizaciją

sukelia daugiausia Saulės spinduliai ir Saulės spinduliuojamų elektringųjų dalelių srautai.

Aukščiau jonosferos išsidėsčiusios Žemės radiacinės juostos, kurias atrado dirbtiniai

palydovai. Radiacinės juostos taip pat susideda iš plazmos.

16 | P a g e


Plazmos pritaikymas praktikoje

Plazma susidaro, vykstant visų rūšių išlydžiams dujose: rusenančiajam, elektros lankui,

kibirkštiniam ir t.t. Tokia plazma vadinama dujų plazma.

Reklaminių užrašų ir dienos šviesos lempų šviečiančiuose vamzdeliuose taikoma rusenančio

išlydžio teigiamojo stulpo plazma. Dienos šviesos lempose susidaro išlydžio gyvsidabrio

garuose plazma. Stiklinis vamzdelis dengiamas specialiu liuminoforu, kuris, veikiamas

plazmos spinduliavimo, ima pats švytėti. Parenkamas toks liuminoforas, kurio švytėjimas

būtų artimas baltai šviesai.

Dujų plazma taikoma daugelyje prietaisų, pavyzdžiui, dujiniame lazeryje – kvantiniame

šviesos šaltinyje. Lazeris galingiausias šviesos šaltinis. Jo spinduliavimas turi daug nuostabių

savybių.

Plazmos čiurkšlė taikoma magnetiniuose hidrodinaminiuose generatoriuose. Perspektyvūs

yra kosminių laivų mažos galios plazminiai varikliai.

Palyginti neseniai buvo sukurtas naujas prietaisas – plazmotronas. Plazmotrone sukuriamos

galingos tankios plazmos čiurkšlės, plačiai taikomos įvairiose technikos srityse: metalams

pjaustyti ir suvirinti, gręžiniams gręžti kietose uolienose ir kt. Plazminė čiurkšlė pagreitina

daugelį cheminių reakcijų, su plazmine čiurkšle gali įvykti tokios reakcijos, kurios

paprastomis sąlygomis nevyksta.

Ryškiausia fizikos perspektyva – aukštos temperatūros plazmą (dešimčių milijonų laipsnių)

taikyti valdomoms termobranduolinėms reakcijoms sukelti. Šiuo metu tokios reakcijos

intensyviai tiriamos. Vykstant šioms reakcijoms, išskiriama didžiulė energija.

Plazmos lempa,.Spalvos yra rezultatas sušvelnintų elektronų ir sužadintų būsenų, siekiant

sumažinti energijos būseną, po to, kai jie atgamins su jonais. Šiems procesams spinduliuoti

spektro šviesą būdinga.

17 | P a g e


Išvados

Aptartos visos agregatinės būsenos ištirtos moksliškai, iš jų galime spręsti, kad

kiekviena yra gyvybiškai svarbi mums, pavyzdžiu: po mūsų kojomis žeme saugo nuo magmos

esančios po mumis, vanduo, skystis be kurio neišgyventume nei trijų dienų, ką kalbėti apie

ora be kurio neištvertume nė penkių minučių. Plazma tai ugnis, kuri skleidžia šviesą ir šilumą,

o vakuumas mūsų visatos erdvė. Taigi, nei vienas gamtos komponentas neįmanomas be šių

agregatinių būsenų, todėl verta jas išmanyti, nes be jų nebūtų ir mūsų.

18 | P a g e


Naudota literatūra

http://lt.wikipedia.org/wiki/Kietas_k%C5%ABnas

http://www.ihp.lt/kietuju-kunu-sandara/

http://en.wikipedia.org/wiki/Solid-state_physics

http://books.google.lt/books?

id=B3WvWhJTTX8C&printsec=frontcover&hl=lt#v=onepage&q&f=false

http://mokslai.lt/referatai/referatas/medziagu-agregatines-busenos-ir-ju-virsmai-

puslapis2.html

http://www.fizika.lm.lt/content/view/369/69/

http://lt.wikipedia.org/wiki/Skystis

http://www.fizika.lm.lt/content/view/768/69/

http://ik.su.lt/~mariusbm/Elektra/teorija/elektros_srove_skysciuose.html

www.delfi.lt ,

http://lt.wikipedia.org/

prezi.com/r6clluwnygtn/elektros-srove-vakuume/

19 | P a g e

Documents

Gargždų „Vaivorykštės“ gaimnazija file · Web viewIstorija ir savybės12. Elektros srovė vakuume14. Plazma. 15. Plazma kosmose16. Išvados. 18. Naudota literatūra. 19. Įvadas