Електричний струм у вакуумі, газах та плазмі
Завдання 1-го рівня складності
10.1.1. Які фактори впливають на роботу виходу?
Природа металу, атмосферний тиск;
Температура металу, стан його поверхні;
Природа металу, стан його поверхні;
Забруднення поверхні, розміри зразка металу.
10.1.2. Вказати, яка відповідь може бути закінченням фрази: «Явище термоелектронної емісії полягає в тому, що електрони вилітають з речовини під дією…
А) освітлення; Б) теплоти;
В) сильного електричного поля; Г) потоку електронів.
10.1.3. Дуговий розряд під час зближення електродів розвивається із:
А) тліючого розряду; Б) коронного розряду;
В) іскрового розряду.
10.1.4. Основними носіями струму в газах є…
А) молекули газу; Б) електрони та іони;
В) від’ємні іони; Г) протони.
10.1.5. При малих напругах струм в газах може існувати за рахунок…
А) хаотичного руху молекул газу;
Б) дії іонізатора;
В) рекомбінації молекул газу;
Г) ударної іонізації.
10.1.6. Блискавка є прикладом…
А) тліючого розряду;
Б) іскрового розряду;
В) коронного розряду;
Г) явища термоелектронної емісії.
10.1.7. Плазмова частота характеризує …
А) коливання локальної густини плазми відносно певного середнього значення;
Б) коливання локального відносного зміщення додатних та від’ємних зарядів;
В) коливання поверхні плазмового згустку;
Г) частоту локальних коливань електронів відносно повільної підсистеми додатних іонів.
Завдання 2-го рівня складності
10.2.1. Втрати електроенергії в лініях електропередач високої напруги в основному зумовлені...
коронним розрядом;
дуговим розрядом;
тліючим розрядом;
іскровим розрядом.
10.2.2. Виберіть ті прилади і процеси, що використовуються у електростатичних фільтрах очищення повітря, принципова схема яких вказана на рисунку
Резистори, конденсатори, котушки індуктивності, транзистори.
Дуговий розряд, іскровий розряд, коронний розряд, тліючий розряд.
10.2.3. Вкажіть, на якому з рисунків правильно вказана температурна залежність густини струму насичення термоелектронної емісії.
|
|
|
|
||
А) |
Б) |
В) |
Г) |
||
10.2.4. Виберіть властивості характерні для плазмового стану речовини
А) велика електропровідність;
Б) яскраве свічення в широкому діапазоні частот;
В) концентрація позитивних іонів значно перевищує концентрацію
негативних частинок;
Г) сильна взаємодія з зовнішніми електричними та магнітними
полями;
Д) взаємодія заряджених частинок лише з найближчими сусідніми
частинками.
10.2.5. У газорозрядній трубці спостерігається тліючий розряд. Як змінюватиметься картина розряду при зближенні катода з анодом?
А) зменшуватимуться усі області тліючого розряду пропорційно
зменшенню відстані між катодом і анодом;
Б) зменшуватиметься додатний стовп;
В) зменшуватиметься простір Гітторфа;
Г) зростатиме простір Гітторфа.
10.2.6. В газорозрядній лампі локальні концентрації іонів та електронів приблизно однакові за величиною в …
А) астоновому просторі; Б) області тліючого свічення;
В) додатному стовпі; Г) області анодного свічення.
10.2.7. Поставте у відповідність функціональним залежностям координати і графік
А)Температурна залежність термоемісійного струму насичення; |
1) |
а) |
Б) Вольт-амперна характеристика вакуумного діода; |
2) |
б) |
В) Залежність густини струму газового розряду від величини зовнішнього електричного поля. |
3) |
в) |
10.2.8. Ефективність роботи блискавковідводу забезпечується фізичним явищем:
А) коронного розряду; Б) дугового розряду;
В) тліючого розряду; Г) іскрового розряду.
10.2.9. Принцип роботи електронно-променевих трубок (телевізорів, осцилографів) базується на фізичному явищі:
А) фотоемісії; Б) термоемісії;
В) польової емісії; Г) вторинної емісії.
10.2.10. Закон Ома для густини розрядного струму виконується під час:
А) несамостійного газового розряду при малих напруженостях
поля;
Б) несамостійного газового розряду при великих напруженостях
поля;
В) самостійного розряду при малих напруженостях поля;
Г) самостійного розряду при великих напруженостях поля.
10.2.11. Залежність термоелектронного струму від прикладеної напруги між катодом і анодом у вакуумному діоді при малих значеннях цієї напруг записується законом
А)
;
Б)
;
В)
;
Г)
,
де
- постійна величина
10.2.12. Робота виходу електрона із металу залежить від:
А) хімічного складу металу;
Б) стану поверхні металу;
В) величини прикладеної напруги між катодом і анодом;
Г) температури металевого катоду, який емітує електрони;
Д) віддалі між катодом і анодом у вакуумному діоді;
Е) геометрії металевого катоду, з якого емітуються електрони;
Ж) ступеня вакуму у вакуумному діоді.
10.2.13. Самостійний газовий розряд виникає за умови:
А) малих густин газу та низької напруженості електричного поля;
Б) малих густин газу та високої напруженості електричного поля;
В) нормальних густин газу та низької напруженості електричного
поля;
Г) нормальних густин газу та високої напруженості
електричного поля.
10.2.14. Дуговий розряд виникає:
А) при нормальному тиску і сильно неоднорідному електричному полі;
Б) при великій густині струму і невеликій напрузі між
електродами;
В) при нормальному тиску і великій напруженості електричного
поля;
Г) при тиску газу нижче від 1 мм. рт. ст.;
Д) після попереднього нагріву електродів до доволі високих
температур.
10.2.15. Блискавка є доволі рідкісним явищем у відкритому морі тому, що …
А) поверхня моря під час бурі відносно гладка, не має різко виражених високих шпилів;
Б) електрична провідність морської води доволі велика;
В) у атмосфері над морем незначна кількість сторонніх домішок;
Г) атмосфера над морем має високу відносну вологість.
10.2.15. Блискавка взимку є доволі рідкісним явищем тому, що …
А) взимку менший рівень радіації сонячного випромінювання;
Б) відсутні інтенсивні висхідні та низхідні потоки повітря;
Г) відсутня значна різниця температур верхніх та нижніх шарів атмосфери.
10.2.16. Плазмовому стану речовини притаманні такі властивості:
А) порушення локальної електронейтральності при збереження загальної електронейтральності;
Б) відсутність у складі плазми нейтральних атомів і молекул;
В) високі і надвисокі температури;
Г) відсутність у складі плазми вільних електронів;
Д) порушення закону Ома для електропровідності плазми;
Е) великі значення густини.
10.2.17. Автоелектронна емісія – це фізичне явище …
А) емісії електронів з провідника під дією бомбардування поверхні провідника електронами, іонами, атомами;
Б) емісії електронів з провідника під дією сильного електричного поля;
В) емісії електронів з провідника під дією сильного магнітного поля;
Г) самовільного виходу електронів за межі провідника при високих температурах.
Завдання 3-го рівня складності
10.3.1.
У
початковий момент у газі була створена
іонізація з початковою концентрацією
пар іонів
.
Обчисліть концентрацію пар іонів (в
м-3)
через 0,1 с. Коефіцієнт рекомбінації
.
А)
1,17
1013;
Б) 1,24
1013;
В) 1,35
1013;
Г) 2,23 1013; Д) 0,46 1013.
10.3.2. Яка ділянка на графіку залежності густини струму газового розряду від величини зовнішнього електричного поля відповідає несамостійному газовому розряду
|
А) ОА; Б) АВ; В) ОВ; Г) АС; Д) ВС.
|
10.3.3. Поставте у відповідність формулам, що описують процеси в газах відповідні математичні вирази.
А) Формула Річардсона; Б) Формула Чайлда-Ленгмюра; В) Формула Річардсона-Дешмана; Г) Формула для визначення густини сили струму при несамостійному газовому розряді. |
1)
2)
3)
4)
|
;
;
;
.
10.3.4.
Між
плоскими електродами площею
кожен,
що знаходяться на відстані
один від одного, іонізується повітря
рентгенівськими променями. Струм
насичення становить
,
коефіцієнт рекомбінації повітря
.
Обчисліть стаціонарне значення
концентрації пар іонів (в м-3).
А) 0,1 1013; Б) 1,17 1013; В) 2,74 1013;
Г) 3,15 1013; Д) 3,17 1013.
10.3.5.
Через
який час (в с) після вимкнення іонізатора
число іонів в повітряній камері зменшиться
в 2 рази. Початкова концентрація пар
іонів в повітряній іонізаційній камері
.
Коефіцієнт рекомбінації повітря
.
А) 57; Б) 15; В) 13; Г) 0,06; Д) 0,03.
10.3.6.
Потенціал
іонізації атома ртуті
.
Яку найменшу швидкість (в м/с) повинен
мати бомбардуючий електрон, щоб іонізувати
атом ртуті?
А) 1,6 106; Б) 1,9 106; В) 2,1 106;
Г) 2,5 106; Д) 2,8 106.
Розділ 11