CCI20111111113

świetlnych, zbliżający się do drzwi np. wózek przysłania światło i w komórce ustaje przepływ prądu, powstały w ten sposób impuls uruchamia mechanizm otwierający drzwi.

Bardziej złożone układy komórek fotoelektrycznych znalazły zastosowanie w kinie, telewizji.

8.6. Przepływ prądu w gazach

Gazy, jak wiemy, zalicza się do nieprzewodników. Jednakże pod wpływem bodźców zewnętrznych gaz może stać się przewodnikiem elektryczności. Takimi bodźcami mogą być np. promienie Roentgena, ultrafioletowe, wysoka temperatura oraz silne pole elektryczne. Pod działaniem któregokolwiek z tych bodźców następuje zjawisko jonizacji gazów. Podczas jonizacji obojętne elektrycznie cząsteczki gazu tracą jeden lub więcej elektronów i przekształcają się w jony dodatnie, natomiast oderwane elektrony mogą przyłączać się do cząsteczek tworząc jony ujemne.

Jeżeli w gazie z jonizowanym umieścimy dwie elektrody i doprowadzimy do nich napięcie, to pod wpływem wytworzonego iprzez elektrody pola elektrycznego jony dodatnie zaczną się poruszać ku katodzie, elektrony zaś i jony ujemne — ku anodzie. W ten sposób przez gaz będzie płynął prąd elektryczny. Przy wzroście napięcia doprowadzonego do elektrod natężenie prądu będzie początkowo wzrastało proporcjonalnie do napięcia, następnie wolniej, aż wreszcie po osiągnięciu pewnej wartości dalsze zwiększanie się natężenia prądu ustanie. Oznacza to, że wszystkie elektrony zawarte w gazie zdążają do anody. Przy dalszym jeszcze wzroście napięcia na elektrodach zaczyna zwiększać się prędkość ruchu elektronów. Gdy napięcie osiągnie pewną wartość, prędkość elektronów stanie się już tak duża, że będą one w stanie jonizować obojętne cząsteczki gazu, co doprowadza do wzrostu przewodnictwa gazu. Na skutek tego liczba swobodnych elektronów wzrośnie tak dalece, że przepływ prądu w gazie wywoła jego świecenie w okolicy anody. Tego rodzaju przepływ prądu w gazie nazywa się wyładowaniem świetlnym.

Przy dalszym wzroście napięcia pomiędzy elektrodami następuje wyładowanie iskrowe, a przy odpowiednio dużej mocy źródła

prądu — -wyładowanie łukowe. Podczas tego ostatniego wyładowania pomiędzy elektrodami wytwarza się łuk elektryczny, który powoduje rozgrzanie katody do bardzo wysokiej temperatury. Łuk elektryczny można otrzymać bez pośrednich stopni wyładowań. Jeżeli np. dwie elektrody węglowe zetknąć ze sobą, płynący wtedy prąd rozgrzeje styk elektrod, po rozsunięciu ich powstanie pomiędzy nimi łuk elektryczny wytwarzający olśniewające światło. Rozżarza się przy tym przeważnie anoda, której temperatura dochodzi do 4000°, katoda natomiast rozżarza się do temperatury 3000°C. Łuk elektryczny utrzymuje się przy napięciu 30~y 45 V.

Wyładowania iskrowe i łukowe powstają przy przerywaniu obwodów elektrycznych, tj. otwieraniu wyłączników. Powstający przy tym łuk elektryczny powoduje niszczenie styków wyłączników, wobec czego w przypadkach tych stosuje się konstrukcje wyłączników zapobiegające niszczeniu styków przez szybkie gaszenie łuku.

Zjawisko wyładowań iskrowych znalazło zastosowanie do elek-troiskrowej obróbki metali. Wykorzystano przy tym właściwość wyładowań iskrowych wyrywania cząsteczek z materiału anody.

Łuk elektryczny zastosowano do topienia metali, do spawania elektrycznego i do oświetlenia.

8.7. Prostowniki lampowe (lampy gazowane)

Gazotron pod względem budowy jest podobny do diody. W bańce szklanej są umieszczone anoda i żarzona katoda. Różnica w stosunku do diody polega na tym, że bańka gazotronu jest wypełniona parą rtęci albo rozrzedzonym gazem szlachetnym.

Elektrony wydzielające się z rozżarzonej katody wywołują jonizację pary rtęci. Podczas jonizacji powstają jony dodatkowe, które, przyczyniając się do zobojętnienia gromadzących się w pobliżu katody elektronów, powodują przez to wzrost emisji i zmniejszenie spadku napięcia. Stanowi to zaletę gazotronu w porównaniu z dwuelektrodową lampą elektronową.

Natężenie prądu żarzenia gazotronu w zależności od jego mocy wynosi od 4 do 50 amperów.

Gazotron stosuje się jako prostownik prądu przemiennego na stały do zasilania silników elektrycznych i do ładowania baterii

15*

227