ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер 121.4: Плазма

План решения:

Для объяснения механизма проведения тока в плазме необходимо рассмотреть её состав и поведение заряженных частиц под действием внешнего электрического поля. Плазма — это частично или полностью ионизированный газ, содержащий свободные электроны и положительные ионы. В отличие от обычных металлов, где носителями тока являются только электроны, в плазме ток переносят оба типа частиц. Также важно упомянуть роль столкновений и рекомбинации.

Вычисление и логический разбор:

1. Носители заряда. При высокой температуре или воздействии сильного излучения атомы газа теряют электроны (процесс ионизации). Образуется смесь нейтральных атомов, свободных электронов (e^-) и положительных ионов (A⁺).

2. Действие электрического поля. Если к плазме приложить разность потенциалов, возникает электрическое поле E. На каждую заряженную частицу действует сила Лоренца (в данном случае электростатическая составляющая): F=qE

3. Направленное движение. Электроны, имея отрицательный заряд (q=-e), движутся против направления вектора напряжённости поля E (к аноду). Положительные ионы (q>0) движутся по направлению поля E (к катоду). Это упорядоченное встречное движение заряженных частиц и представляет собой электрический ток.

4. Поддержание проводимости. Чтобы ток не прекращался, необходимо постоянно поддерживать процесс ионизации, так как происходит рекомбинация (соединение электрона с ионом) и потери частиц на стенках сосуда. Источником энергии для поддержания плазмы может быть термическая энергия (термоионизация) или внешнее электромагнитное поле.

Проверка:

Механизм согласуется с определением плазмы как квазинейтральной среды с высокой электропроводностью. Ток действительно переносится двумя видами носителей, что отличает плазменный разряд от электронного тока в вакууме или ионного в электролитах (где подвижны только ионы). Условие выполнено: механизм описан через движение частиц под действием силы F=qE.