PLASMA
Download as PPTX, PDF0 likes1,325 views
Plasma este considerată a patra stare de agregare a materiei, compusă din particule încărcate electric, fiind prezentă în cantități neglijabile pe Pământ, deși constituie 95% din materia universului. Pe Pământ, plasma manifestă fenomene precum fulgerul și aurora boreală, iar în laborator poate fi generată prin aplicarea unui câmp electric gazelor. Aplicațiile plasmei includ sudura electrică, sursele de lumină cu descărcare în gaze și panourile de afișare cu plasmă, demonstrând versatilitatea sa în tehnologie și industrie.
PLASMA
- 1. Proiect FIZICA PLASMA
- 2. Cuprins 1. Definitie si caracterizare 2. Plasma pe Pamant 3. Utilizari 4. Cercetari 5. Biografie
- 3. PLASMA un mediu neutru format din Plasmele sunt particule pozitive și negative conducatoare de electricitate Depinde lungimea de ecranare Debye ce reprezintă distanța pe care sunt ecranate câmpurile electrice externe. Plasma este considerata a patra stare de agregare a materiei Plasmele sunt alcatuite dintr-un amestec de particule neutre,ioni pozitivi si electroni Termenul de plasmă a fost introdus prin anul 1928 de către IrvingLangmuir, care studia, pe atunci, diverse tipuri de descărcări electrice în gaze, la presiuni joase
- 4. Plasma pe Pamant De obicei feomenele plasmatice nu se petrec pe Pamant in mod natural, cu exceptia fulgerelor
- 5. Fulgere globulare Un alt fenomen plasmatic este fulgerul globular,dar despre el se stiu foarte putine lucruri Pe suprafata Pamintului se produc anual aproximativ 16 milioane de furtuni cu descarcari electrice. Pe linga fulgere, trasnete si tunete, fenomene cu care suntem obisnuiti, apar si fulgerele globulare, discuri de foc cu un comportament ciudat. Deseori sînt asociate cu OZN-urile. Forma lor poate fi sferica, ovala, de picatura sau cilindrica. Cele mai mari fulgere globulare sunt in jur de 15-40 centimetri. Exista mai multe teorii asupra naturii fulgerelor globulare. Cea mai populara dintre ele spune ca sunt niste bile de plasma care raman concentrate la un loc datorita
- 6. Aurora boreala Aurora boreala este cauzata de ionizarea gazelor interstelare in contact cu paturile superioare ale atmosferei terestre,ducand la spectaculoase efecte optice dar si la interferente electromagnetice puternice
- 7. Aurora polara Culoarea verde se datorează tranzițiilor pe nivele atomice ale atomilor de oxigen Acestea se formează în urma interacțiunii dintre particulele cuprinse în magnetosferă și cele din ionosferă. Particulele încărcate provenite din vântul solar sunt captate de câmpul magnetic al Pământului și dirijate spre poli, de-a lungul liniilor de câmp. Aici concentrația lor devine suficient de mare pentru a putea produce ionizări și excitări. Radiațiile emise de atomii excitați în urma ciocnirilor inelastice cu particulele energetice din plasmă pot avea lungimi de undă în domeniul vizibil. Astfel pot fi observate pe cer, cu ochiul liber, zone luminoase de diferite culori, în special roșu sau verde, datorate oxigenului atomic.
- 8. Pete solare fotografiate în UV. Particulele din plasmă se orientează după direcția liniilor de câmp magnetic
- 9. PLASMA IN LABORATOR Culorile se datorează relaxării electronilor din stări excitate în stări cu energie mai mică. Spectrul emis este caracteristic gazului ionizat. In laborator plasma poate fi creata aplicand un camp electric unui gaz inert la presiune joasa,principiu folosit la lampile cu neon.
- 10. Plasma in Univers Desi pe Pamant plasma se gaseste in cantitati neglijabile ,ea constituie 95% din materia Universului.Este constituentul stelelor si a norilor interstelari ionizati. Clasificarea stelelor se face in functie de spectrul lor.Astfel,exista urmatoarele clase:O-B-A-F-G-K-M.Fiecare clasa are 10 subclase desemnate prin cifre 1-10 tipul O-au o temperatura de 25.000 K tipul M-temperatura de 3.500 K
- 11. Aplicaţii ale plasmelor termice Principala utilizare a plasmei termice sau a plasmei aflată la echilibru, în care temperatura gazului este aproape identică cu temperatura electronilor, este ca sursă de căldură cu temperaturi foarte înalte. Toate tehnologiile cu plasmă termică, tehnologii considerate de perspectivă în anii ’80, se aplică acum la o scară mai mult sau mai puţin largă în diferite sectoare de producţie : cuptoarele cu arc electric, sudura metalelor cu arc electric în atmosferă controlată, tăierea cu plasmă şi pulverizarea cu plasmă. Cuptoare cu arc Una dintre aplicaţiile arcului electric de mare intensitate cu electrozi de carbon este topirea cantităţilor mari de metale. Această tehnologie a fost introdusă de către Heroult încă la începutul secolului XX, ea fiind folosită şi astăzi cu doar câteva mici îmbunătăţiri. În principiu ea se bazează pe alimentarea cu tensiune trifazată a trei electrozi confecţionaţi din grafit . FIG.1 Fig. 1
- 12. Sudura cu arc Temperatura înalta a unui arc electric la presiune atmosferica este folosita de multă vreme pentru sudura diverselor metale, asigurand o rezistenta foarte mare a îmbinării sudate. Sudura cu arc este una dintre cele mai cunoscute tehnologii de sudură. De regula, arcul este amorsat între piesa de lucru si un electrod metalic consumabil care are rolul şi de material de umplere Electrodul este deplasat manual sau automat de-a lungul îmbinarii cu o viteza potrivita. El este o bara de metal care poate fi acoperita cu un material ce are diverse roluri. Pentru realizarea unei suduri uniforme şi rezistente, este necesară controlarea atât a lungimii arcului electric pe măsură ce electrodul se consumă, cât şi a vitezei cu care electrodul este deplasat de-a lungul îmbinării. Un arc prea lung este instabil şi provoacă depuneri nedorite de metal. Fig.7.8 - Sudura cu arc electric în atmosferă de gaz inert, cu electrod consumabil.
- 13. Surse de lumina cu plasma Una dintre cele mai răspândite aplicatii ale gazelor ionizate o reprezinta folosirea lor la fabricarea surselor de lumină. În fiecare an, în lume se produc peste 1,5 miliarde de corpuri de iluminat cu descărcare în gaze. Cele mai comune tuburi conțin un gaz nobil inert, argon sau neon, și vapori de mercur. Plasma astfel obținută emite în UV. Suprafața tubului este acoperită cu o substanță fluorescentă care emite un spectru continuu, în domeniu vizibil. În funcție de gazul de lucru utilizat se pot obține diferite culori ale radiației emise, (roșu pentru neon, albastru pentru argon, galben pentru vaporii
- 14. Din punct de vedere fizic, lămpile cu descărcare în gaze pot fi clasificate în functie de presiunea din tubul de descarcare, în lampi de joasa presine si lămpi de înalta presiune. Lampile de joasă presiune conţin plasmă care nu se află la echilibru termodinamic. Un exemplu tipic îl reprezintă lămpile fluorescente. În lămpile de înaltă presiune plasma este în apropierea echilibrului termodinamic (de exemplu arcul electric). Gazele folosite cel mai frecvent în lămpile de mare presiune sunt vaporii de mercur, sodiu şi metale alcaline (taliu şi iod). Multe dintre lampile fabricate pentru scopuri uzuale fac parte din categoria celor care folosesc gaze la presiune înaltă (Tabelul 7.4 ). Pentru a limita creşterea necontrolată a curentului prin descărcare este necesară o rezistenţă de sarcină (balast), dacă ele lucrează în curent continuu sau o bobină de şoc, dacă lucrează în curent alternativ. Natura aproape pur inductivă a şocului în curent alternativ are drept consecinţă un factor de putere global mic. Acest efect poate fi compensat prin conectarea unui condensator la electrozii tubului de descarcare Tabelul 7.4 FLUX EFICIEŢA TEMPERATURA DE TIPUL DE LAMPĂ PUTERE LUMINOS LUMINOASĂ CULOARE Fluorescentă 36 W 3000 lm 83 lm/W 2700-6500 K Mercur Î.P. 125 W 6300 lm 50 lm/W 3000-6000 K Sodiu Î.P. 150 W 13500 lm 90 lm/W 3000 K Halogeni 250W 17500 lm 70 lm/W 3500-6000 K
- 15. Panouri de afisare cu plasma 7.4.1 Principii generale Panourile de afisare cu plasma reprezinta, la ora actuala, cel mai serios concurent pe piaţa sistemelor de afişare a imaginilor de televiziune. Fiabilitatea şi calitatea lor au fost demonstrate de diverse companii şi, ca urmare, productia în serie a început în anul 1996. Cu toate acestea, studiul si cercetarea în acest domeniu continuă pentru că unele caracteristici ale panourilor de afişare cu plasmă, cum ar fi de exemplu eficienţa luminoasă care este slabă dar acceptabilă, pot fi îmbunătatite. O modalitate importantă de studiu si întelegere a mecanismelor care guverneaza emisia luminoasa a unui element de imagine este modelarea teoretică a fenomenelor. De accea studiul panourilor de afişare cu plasmă continuă atât din punct de vedere teoretic cât şi experimental. Panoul de afisare cu plasma a fost inventat de către Bitzer şi Slottow în 1966 la Universitatea din Illinois. Ei au demonstrat posibilitatea afisarii informatiei sub forma unor pixeli luminosi cu plasmă realizând un panou de afişare foarte simplu
- 16. Ecranul cu plasma Este utilizat în construcția televizoarelor, a monitoarelor și a tabelelor de afișaj Este utilizat în construcția televizoarelor, a monitoarelor și a tabelelor de afișaj. Pixelii sunt redați cu ajutorul unei rețele de mici incinte în care se formează plasma. Pentru fiecare pixel există câte trei asltfel de incinte. Pereții lor sunt acoperiți cu substanțe fluorescente care emit cele trei culori principale, roșu, albastru și verde. Intensitatea lor este controlată prin intermediul curentului electric aplicat fiecărei celule în parte.
- 17. CERCETARI Sonda DEEP SPACE 1,lansata de SUA in 1998 a fost prima(si deocamdata singura) nava echipata cu un reactor plasmatic.Dezvoltarea acestor tehnologii va impulsiona cercetarea spatiala.
- 18. Bibliografie http://ro.wikipedia.org/wiki/Plasm%C4%83#Plasma_. C3.AEn_natur.C4.83 enciclopedia Encarta 2000 -Daniel Cocoru-20 de stiinte ale secolului XX- Editura Albatros,Bucuresti,1980 -Helmut Hofling-Cosmosul dintr-o privire-Editura Politica,Bucuresti,1985