ВОПРОС: Из чего состоит электрическая искра и почему она синего цвета?
ОТВЕТ 1: Искра возникает там, где электрический ток ухитряется пробить воздух и пройти сквозь него. Воздух очень хороший изолятор: напряжение пробоя сухого воздуха около 2000в на 1мм толщины. То есть к тому моменту, когда искра уже появилась, воздух в этом месте уже ионизирован.
Молекулы азота, кислорода и понемногу всего остального из чего состоит воздух уже потеряли или обрели лишние электроны. Так что можно сказать, что материал искры - различные ионы, немного свободных электронов, нейтральные молекулы тех же газов (не всем же молекулам достался "волшебный электронный пинок") и, ещё какие-то атомы могли оторваться от электродов, которые неизвестно из чего (графит, медь, железо и т.д.). Ионизированный газ содержит много возбуждённых атомов, которые, приходя в более комфортное состояние, совершают квантовые переходы в стационарные состояния с более низким уровнем. При этом происходит излучение фотонов, которые мы и видим как вспышку.
А на счёт цвета, то искры искрам рознь. Например, если замыкать контакты батарейки на 1.5в, то в темноте можно увидеть искры, которые скорее жёлтые, чем голубые. Тут всё дело в энергии фотонов: чем она выше, тем голубее цвет. А энергия зависит и от тока (напряжения), и от того, в каком газе произошёл пробой, и иногда от материала электродов, между которыми проскочила искра.
При разогреве электродов искрами могут быть и отлетающие горящие частички от электродов, как например искры в электрической дуге при сварке.
ОТВЕТ 2: Природа электрической искры в разных ситуациях будет существенно отличаться. В одном случае это продолжение электрического тока, переходящего в дугу, в другом случае это частица раскаленного металла, приводимого в движение ЭДС. В первом случае происходит ионизация атомов воздушного пространства, которая сопровождается выделением большого количества заряженных частиц, что вы и наблюдаете, как свечение.
Если вам удалось увидеть электрическую искру синего цвета, то это отнюдь не означает, что все электрические разряды имеют такой же цвет. Весь видимый спектр излучения можно было бы рассмотреть на примере цветов радуги – от красного до фиолетового. Поэтому и электрические разряды будут колебаться в этих же пределах, возможно, не таких ярких и насыщенных тонов, но могут приближаться к любому из семи цветов радуги.
Какого именно цвета искры вы увидите в том или ином случае сложно предугадать, это будет зависеть от нескольких факторов:
* Материала проводников, от которых происходит искрение – медь, алюминий, железо и т.д. Каждый из металлов имеет свои физико-химические параметры, поэтому и условия выхода частиц будут различными, как по количеству необходимой для этого энергии, так и по результатам взаимодействия с окружающими газами.
* Состав окружающего воздуха или каких-либо газов – так как искра электрического тока представляет собой движение в пространстве, свечение нередко является следствием ионизации воздуха в конкретной точке. Так как состав воздушной смеси в каждом конкретном случае может кардинально отличаться, цвет искры также будет разным.
* Величина и тип приложенного напряжения, а также расстояние, в котором возникает электрическая искра – чем меньше разрыв, тем ярче и ближе к белому будет искра, при увеличении расстояния и цвет сместится к более темным оттенкам.
Источник: question.../ N. Maqsudov / Ю. Макаров #вопрос-ответ
INFINITY (Вселенная Космос Земля)
ВОПРОС: Из чего состоит электрическая искра и почему она синего цвета?
ОТВЕТ 1: Искра возникает там, где электрический ток ухитряется пробить воздух и пройти сквозь него. Воздух очень хороший изолятор: напряжение пробоя сухого воздуха около 2000в на 1мм толщины. То есть к тому моменту, когда искра уже появилась, воздух в этом месте уже ионизирован.
Ионизированный газ содержит много возбуждённых атомов, которые, приходя в более комфортное состояние, совершают квантовые переходы в стационарные состояния с более низким уровнем. При этом происходит излучение фотонов, которые мы и видим как вспышку.
При разогреве электродов искрами могут быть и отлетающие горящие частички от электродов, как например искры в электрической дуге при сварке.
ОТВЕТ 2: Природа электрической искры в разных ситуациях будет существенно отличаться. В одном случае это продолжение электрического тока, переходящего в дугу, в другом случае это частица раскаленного металла, приводимого в движение ЭДС. В первом случае происходит ионизация атомов воздушного пространства, которая сопровождается выделением большого количества заряженных частиц, что вы и наблюдаете, как свечение.
Если вам удалось увидеть электрическую искру синего цвета, то это отнюдь не означает, что все электрические разряды имеют такой же цвет. Весь видимый спектр излучения можно было бы рассмотреть на примере цветов радуги – от красного до фиолетового. Поэтому и электрические разряды будут колебаться в этих же пределах, возможно, не таких ярких и насыщенных тонов, но могут приближаться к любому из семи цветов радуги.
* Материала проводников, от которых происходит искрение – медь, алюминий, железо и т.д. Каждый из металлов имеет свои физико-химические параметры, поэтому и условия выхода частиц будут различными, как по количеству необходимой для этого энергии, так и по результатам взаимодействия с окружающими газами.
* Состав окружающего воздуха или каких-либо газов – так как искра электрического тока представляет собой движение в пространстве, свечение нередко является следствием ионизации воздуха в конкретной точке. Так как состав воздушной смеси в каждом конкретном случае может кардинально отличаться, цвет искры также будет разным.
* Величина и тип приложенного напряжения, а также расстояние, в котором возникает электрическая искра – чем меньше разрыв, тем ярче и ближе к белому будет искра, при увеличении расстояния и цвет сместится к более темным оттенкам.
Источник: question.../ N. Maqsudov / Ю. Макаров
#вопрос-ответ