Qu'est-ce que le plasma ?

O plasma est connu comme le quatrième état physiquede matière. C'est un gaz ionisé, c'est-à-dire un gaz dont les molécules ont vu leurs électrons arrachés.

Le plasma en physique

O plasma est l'un des quatre états fondamentaux de la matière. C'est tout gaz qui a eu son électrons arraché à cause d'un gros augmentation de votre énergie. Tous les des gaz qui reçoivent des quantités d'énergie suffisamment importantes peuvent avoir leur atomes et molécules ionisé, c'est-à-dire que leurs électrons sont si éloignés l'un de l'autre qu'ils ne subissent plus une grande attraction électrique vers leurs noyaux atomiques.

Le plasma se comporte donc comme un « nuage » de protons, neutrons et des électrons libres, contrairement aux gaz formés par atomes et moléculesneutre. De plus, les particules de charge électrique positif (protons) et négatif (électrons) du plasma s'attirent, mais ne sont pas capables de se lier, en raison de la génialrapidité et agitationthermique commun à cet état de la matière.

Fondamentalement, les différences entre un gaz ordinaire et un plasma sont dues à des facteurs tels que

densité, Température et l'état d'ionisation, de plus, bien qu'il soit rarement trouvé sur Terre, le plasma est le état physique le plus courant de la matière de l'Univers.

Les gaz ionisés à l'intérieur du dôme du globe de plasma émettent de la lumière visible lorsqu'ils sont accélérés par l'électrode centrale.
Les gaz ionisés à l'intérieur du dôme du globe de plasma émettent de la lumière visible lorsqu'ils sont accélérés par l'électrode centrale.

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LES densité d'un plasma est mesurée par le nombre d'électrons par unité de volume, la température, à son tour, peut être donnée à la fois en kelvins, combien dans électron-volt (une unité de mesure pour l'énergie cinétique des électrons), et l'état d'ionisation fait référence aux plasmas entièrement ou partiellement ionisés.

Il est généralement possible d'obtenir du plasma en chauffant un gaz à très haute température, comme dans le cas de étoiles et lors de la formation de décharges électriques (des rayons). Nous appelons ce type plasma thermique, puisque les électrons et leurs autres particules constitutives sont sous la même température.

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O plasmanon thermique, à son tour, est celui dans lequel il n'y a pas bilan thermique entre les électrons libres et les autres particules du plasma, tandis que les électrons se déplacent à des vitesses très élevées, avec des températures supérieures à 10.000K. Dans ce type de plasma, les autres particules sont à des températures proches de la température ambiante. Vous pouvez le trouver dans les lampes de néon et dans les lampes au mercure, par exemple.

Comment les plasmas sont formés par particuleschargé, ils peuvent produire des hauts champs magnétiques, car ceux-ci sont produits par mouvement dans chargesappareils électriques. On dit que lorsqu'un plasma est capable de produire un champ magnétique important, c'est un plasma magnétisé, comme celui que l'on trouve dans les étoiles.

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Le mouvement des particules dans un plasma a tendance à être pas moinschaotique que le mouvement des particules d'un gaz, depuis la grande performance de forces électriques et magnétique peut favoriser des oscillations périodiques dans le plasma. Qu'est-ce qui rend difficile pour collisions entre les particules qui, lorsqu'elles se produisent, produisent des populations de particules. extrêmementvite, comme dans le cas du plasma présent dans l'atmosphère qui entoure le Soleil qui donne lieu à la vents solaires.

Une autre propriété intéressante des plasmas est leur haute conductivitéélectrique. En général, on peut considérer la conductivité des plasmas comme infini, après tout, il n'y a pas de limites imposées au transport des charges électriques dans les milieux plasmatiques. À leur tour, les gaz ont, en règle générale, une résistance électrique élevée, comme dans le cas des gaz de la atmosphère terrestre, qui se transforment en plasma, permettant la formation de rayons lorsqu'un champ électrique supérieur à 30 000 kV/cm se forme dans ce milieu.

Le vent solaire est un plasma composé de particules chargées de haute énergie.
Le vent solaire est un plasma composé de particules chargées de haute énergie.

Exemples

Aurore polaire

Le Soleil émet une grande quantité de particules chargées électriquement vers la Terre à des vitesses proches de celle de la lumière. Lorsque ces particules interagissent avec le champ magnétique terrestre, qui est plus intense aux pôles Nord et Sud, elles dévient et se déplacent en spirale.

L'accélération acquise par les particules du vent solaire les amène à émettre un rayonnement visible, donnant lieu au phénomène de l'aurore polaire, également connu sous le nom de Aurores boréales. Comme il s'agit d'un flux de particules libres et chargées électriquement, on peut dire que les aurores produits à proximité des pôles résultent de l'interaction du plasma solaire avec le champ magnétique terrestre.

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Lampes au mercure

Les lampes au mercure sont largement utilisées dans l'éclairage des rues. La lumière générée par ce type de lampe est émise par un plasma de mercure.

Dans ces lampes, une grande différence de potentiel est appliquée entre deux électrodes, le gaz argon, présent à l'intérieur de l'ampoule de la lampe, favorise la formation d'un arc entre les deux électrodes. Ensuite, la résistance électrique des électrodes chute, augmenter le courant électrique et démarrer le processus d'inflammation du mercure, qui est vaporisé. Après quelques minutes, la pression et la température du gaz mercure sont élevées et l'émission de lumière visible présente votre valeur maximum.

Lampes fluorescentes

Une différence de potentiel alternatif est appliqué dans la lampe se termine qui contient des gaz sous basse pression. De cette façon, les atomes perdent une partie de leurs électrons, formant plasmas partiellement ionisés Faible densité et basse température. Les collisions entre atomes émettent Le rayonnement UV, qui est absorbé.

lampes au néon

Les lampes néon contiennent du gaz néon sous de faibles pressions, qui, lorsqu'ils sont soumis à des courants électriques, s'ionisent et émettent de la lumière visible. Les lampes de ce type sont utilisées dans les façades lumineuses, dans les phares de voitures et aussi dans les décorations.

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Foudre (foudre)

les rayons sont grosses décharges électriques qui se produisent dans l'air. Lors de la formation de la foudre, un grand nombre d'électrons sont conduits dans l'air. Le passage des électrons fait que le gaz atmosphérique se comporte comme un plasma, en raison d'une augmentation soudaine de la température. L'air atmosphérique est cependant très isolant, sous des champs électriques élevés, devient conducteur. Dans ce régime, la température du plasma atmosphérique peut atteindre 30 000 K.

globe à plasma

Les globes à plasma sont utilisé comme décoration. Ce sont de petites sphères de verre qui contiennent gaz rares à l'intérieur. Dans les globes à plasma, un mélange de gaz à basse pression est stimulée par un électrode centrale dans hauteTension. Le grand champ électrique à l'intérieur du globe produit des champs électriques oscillants qui ionisent le gaz, qui émet alors de la lumière visible.

Tokamak

O Tokamak c'est un dispositif de production d'énergie, c'est un réacteur expérimental de fusion nucléaire froide. A l'intérieur, un plasma de hydrogène il est confiné par un grand champ magnétique.

Pour générer de l'énergie, le Tokamak dispose de deux faisceaux de plasma qui tournent à grande vitesse et en sens opposés, tout en étant confiné dans une trajectoire circulaire, sous l'action d'un champ magnétique intense. Lorsque les particules de les faisceaux de plasma entrent en collision frontalement, ses atomes peuvent fusionner, produisant une énorme quantité d'énergie.

→ vent solaire

O vent solaire c'est un phénomène produit par le Soleil. Le Soleil produit sa propre énergie grâce au fusion d'atomes d'hydrogène, donnant naissance à des atomes de hélium. Cependant, certaines de ces particules sont éjectées de sa surface et atteignent la Terre, donnant lieu à des phénomènes tels que les aurores boréales.

En termes simples, le vent solaire est une forme de plasma qui est produit par le Soleil à travers le La fusion nucléaire. Ce plasma voyage dans vitesses ultra-élevées et porte beaucoup d'énergie. Lorsque le vent solaire frappe la Terre, il peut affecter le fonctionnement des télécommunications en raison de son champ électromagnétique intense.


Par moi Rafael Helerbrock

La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-plasma.htm

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