ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер 120.4
Тема: Электрический ток в газах. Несамостоятельный и самостоятельный разряды
Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.
Татьяна Белова, методист по физике Шпаргача обновлено 8 сентября 2026
Условие
При каких условиях несамостоятельный разряд в газах переходит в самостоятельный?
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
План решения:
Чтобы ответить на вопрос о переходе несамостоятельного разряда в самостоятельный, необходимо проанализировать механизмы ионизации газа. Несамостоятельный разряд поддерживается только внешним источником ионизации (например, радиоактивным излучением или ультрафиолетом). Самостоятельный разряд продолжается даже после прекращения действия внешнего источника. Ключевым фактором перехода является процесс умножения заряженных частиц внутри самого газа за счет столкновений с нейтральными молекулами.
Вычисление и физический анализ:
Рассмотрим движение электрона в электрическом поле напряженностью E. Электрон приобретает кинетическую энергию на пути свободного пробега l. Условием возникновения ударной ионизации является превышение энергии электрона над энергией ионизации молекулы газа Wi:
eEl>WiЕсли это условие выполняется, то при столкновении с нейтральной молекулой электрон выбивает новый электрон-ионную пару. В результате количество носителей заряда лавинообразно возрастает. Этот процесс называется электронной лавиной. Для перехода в самостоятельный разряд необходимо, чтобы коэффициент ионизации по длине β был достаточно велик, что обеспечивается увеличением напряжения между электродами до так называемого напряжения пробоя Uпр.
Также важным условием является наличие вторичных процессов эмиссии (выбивание новых электронов положительными ионами из катода), которые поддерживают ток без внешнего источника ионизации.
Проверка и вывод:
Проверим логику: если напряжение мало (eEl<Wi), то электроны не могут ионизировать газ при ударах, и ток исчезнет сразу после выключения внешнего источника — это несамостоятельный разряд. Если же напряжение превышает критическое значение, возникает самоподдерживающаяся лавина и вторичная эмиссия с катода, что характерно для самостоятельного разряда (тлеющего, дугового или искрового).
Таким образом, переход происходит при достижении напряженности поля, достаточной для ударной ионизации газа электронами, и наличии условий для вторичной эмиссии электронов с поверхности катода.
Несамостоятельный разряд переходит в самостоятельный при выполнении двух основных условий
а) Напряженность электрического поля должна быть достаточной для того, чтобы электроны приобретали энергию, превышающую энергию ионизации молекул газа (eEl>Wi), что вызывает ударную ионизацию и образование электронных лавин.
б) Должны возникать процессы вторичной эмиссии (например, выбивание электронов положительными ионами из катода), которые обеспечивают поддержание тока без внешнего источника ионизации.
В решении сделан акцент на физическом смысле условия eEl>Wi, так как именно оно определяет возможность ударной ионизации. Также упомянуты вторичные процессы, без которых самостоятельный разряд в газах обычно не может существовать стабильно.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер 120.4 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании 120.4?
Краткий ответ: Несамостоятельный разряд переходит в самостоятельный при выполнении двух основных условий: 1) Напряженность электрического поля должна быть достаточной для того, чтобы электроны приобретали энергию, превышающую энергию ионизации молекул газа (e E l > W_i), что вызывает ударную ионизацию и образование электронных лавин. 2) Должны возникать процессы вторичной эмиссии (например, выбивание электронов положительными ионами из катода), которые обеспечивают поддержание тока без внешнего источника ионизации.
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 120. Электрический ток в газах. Несамостоятельный и самостоятельный разряды.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.