Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д22 № 14480
i

Элек­три­че­ская дуга

Элек­три­че­ская дуга  — это один из видов га­зо­во­го раз­ря­да. По­лу­чить ее можно сле­ду­ю­щим об­ра­зом. В шта­ти­ве за­креп­ля­ют два уголь­ных стерж­ня за­ост­рен­ны­ми кон­ца­ми друг к другу и при­со­еди­ня­ют к ис­точ­ни­ку тока. Когда угли при­во­дят в со­при­кос­но­ве­ние, а затем слег­ка раз­дви­га­ют, между кон­ца­ми углей об­ра­зу­ет­ся яркое пламя, а сами угли рас­ка­ля­ют­ся до­бе­ла. Дуга горит устой­чи­во, если через нее про­хо­дит по­сто­ян­ный элек­три­че­ский ток. В этом слу­чае один элек­трод яв­ля­ет­ся все время по­ло­жи­тель­ным (анод), а дру­гой  — от­ри­ца­тель­ным (катод). Между элек­тро­да­ми на­хо­дит­ся столб рас­ка­лен­но­го газа, хо­ро­шо про­во­дя­ще­го элек­три­че­ство. По­ло­жи­тель­ный уголь, имея более вы­со­кую тем­пе­ра­ту­ру, сго­ра­ет быст­рее, и в нем об­ра­зу­ет­ся углуб­ле­ние  — по­ло­жи­тель­ный кра­тер. Тем­пе­ра­ту­ра кра­те­ра в воз­ду­хе при ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии до­хо­дит до 4000 °C.

Дуга может го­реть и между ме­тал­ли­че­ски­ми элек­тро­да­ми. При этом элек­тро­ды пла­вят­ся и быст­ро ис­па­ря­ют­ся, на что рас­хо­ду­ет­ся боль­шая энер­гия. По­это­му тем­пе­ра­ту­ра кра­те­ра ме­тал­ли­че­ско­го элек­тро­да обыч­но ниже, чем уголь­но­го (2000−2500 °C). При го­ре­нии дуги в газе при вы­со­ком дав­ле­нии (около 2·106 Па) тем­пе­ра­ту­ру кра­те­ра уда­лось до­ве­сти до 5900 °C, т. е. до тем­пе­ра­ту­ры по­верх­но­сти Солн­ца. Столб газов или паров, через ко­то­рые идет раз­ряд, имеет еще более вы­со­кую тем­пе­ра­ту­ру  — до 6000−7000 °C. По­это­му в стол­бе дуги пла­вят­ся и об­ра­ща­ют­ся в пар почти все из­вест­ные ве­ще­ства.

Для под­дер­жа­ния ду­го­во­го раз­ря­да нужно не­боль­шое на­пря­же­ние, дуга горит при на­пря­же­нии на ее элек­тро­дах 40 В. Сила тока в дуге до­воль­но зна­чи­тель­на, а со­про­тив­ле­ние не­ве­ли­ко; сле­до­ва­тель­но, све­тя­щий­ся га­зо­вый столб хо­ро­шо про­во­дит элек­три­че­ский ток. Иони­за­цию мо­ле­кул газа в про­стран­стве между элек­тро­да­ми вы­зы­ва­ют сво­и­ми уда­ра­ми элек­тро­ны, ис­пус­ка­е­мые ка­то­дом дуги. Боль­шое ко­ли­че­ство ис­пус­ка­е­мых элек­тро­нов обес­пе­чи­ва­ет­ся тем, что катод на­грет до очень вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ры. Когда для за­жи­га­ния дуги вна­ча­ле угли при­во­дят в со­при­кос­но­ве­ние, то в месте кон­так­та, об­ла­да­ю­щем очень боль­шим со­про­тив­ле­ни­ем, вы­де­ля­ет­ся огром­ное ко­ли­че­ство теп­ло­ты. По­это­му концы углей силь­но разо­гре­ва­ют­ся, и этого до­ста­точ­но для того, чтобы при их раз­дви­же­нии между ними вспых­ну­ла дуга. В даль­ней­шем катод дуги под­дер­жи­ва­ет­ся в на­ка­лен­ном со­сто­я­нии самим током, про­хо­дя­щим через дугу.

Вы­бе­ри­те два вер­ных утвер­жде­ния, ко­то­рые со­от­вет­ству­ют со­дер­жа­нию тек­ста. За­пи­ши­те в ответ их но­ме­ра.

 

1.  Элек­три­че­ская дуга  — это из­лу­че­ние света элек­тро­да­ми, при­со­еди­нен­ны­ми к ис­точ­ни­ку тока.

2.  Элек­три­че­ская дуга  — это элек­три­че­ский раз­ряд в газе.

3.  Иони­за­цию мо­ле­кул газа в про­стран­стве между элек­тро­да­ми вы­зы­ва­ет теп­ло­вое све­че­ние анода.

4.  Иони­за­цию мо­ле­кул газа в про­стран­стве между элек­тро­да­ми вы­зы­ва­ет удары мо­ле­кул газа элек­тро­на­ми, ис­пус­ка­е­мы­ми ка­то­дом.

5.  Иони­за­цию мо­ле­кул газа в про­стран­стве между элек­тро­да­ми вы­зы­ва­ет элек­три­че­ский ток, про­хо­дя­щий через элек­тро­ды при их со­еди­не­нии.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Из при­ве­ден­но­го тек­ста мы видим, что элек­три­че­ская дуга  — это один из видов элек­три­че­ско­го раз­ря­да в газе. При этом нель­зя утвер­ждать, что свет из­лу­ча­ет­ся са­ми­ми элек­тро­да­ми, при­со­еди­нен­ны­ми к ис­точ­ни­ку тока (све­тит­ся имен­но га­зо­вый столб).

Иони­за­цию мо­ле­кул газа в про­стран­стве между элек­тро­да­ми вы­зы­ва­ют сво­и­ми уда­ра­ми элек­тро­ны, ис­пус­ка­е­мые ка­то­дом дуги.

 

Ответ: 2 и 4.

Раздел кодификатора ФИПИ: Из­вле­че­ние ин­фор­ма­ции из тек­ста
1
Тип 18 № 50
i

Может ли рас­пла­вить­ся кусок олова в стол­бе ду­го­во­го раз­ря­да? Ответ по­яс­ни­те.


Аналоги к заданию № 50: 2452 Все


2
Тип Д19 № 44
i

Элек­три­че­ская дуга  — это

 

А.  из­лу­че­ние света элек­тро­да­ми, при­со­еди­нен­ны­ми к ис­точ­ни­ку тока.

Б.  элек­три­че­ский раз­ряд в газе.

 

Пра­виль­ный ответ

 

1)  толь­ко А

2)  толь­ко Б

3)  и А, и Б

4)  ни А, ни Б


3
Тип Д20 № 45
i

Иони­за­цию мо­ле­кул газа в про­стран­стве между элек­тро­да­ми вы­зы­ва­ет

 

1)  элек­три­че­ское на­пря­же­ние между элек­тро­да­ми

2)  теп­ло­вое све­че­ние анода

3)  удары мо­ле­кул газа элек­тро­на­ми, ис­пус­ка­е­мы­ми ка­то­дом

4)  элек­три­че­ский ток, про­хо­дя­щий через элек­тро­ды при их со­еди­не­нии