Cos'è il plasma?

oh plasma è noto come quarto stato fisicoDella materia. È un gas ionizzato, cioè un gas le cui molecole sono state derubate degli elettroni.

Plasma in fisica

oh plasma è uno dei quattro stati fondamentali della materia. È qualsiasi gas che ha avuto il suo elettroni derubato a causa di un grande aumentare la tua energia. Tutti i gas che ricevono quantità di energia sufficientemente grandi possono avere il loro atomi e molecole ionizzato, cioè avendo i loro elettroni così distanti da non subire più una grande attrazione elettrica sui loro nuclei atomici.

Il plasma si comporta quindi come una "nube" di protoni, neutroni ed elettroni liberi, a differenza dei gas formati da atomi e molecoleneutro. Inoltre, le particelle di carica elettrica positivo (protoni) e negativo (elettroni) del plasma si attraggono, ma non sono in grado di legarsi, a causa della grandevelocità e agitazionetermico comune a questo stato della materia.

Fondamentalmente, le differenze tra un gas ordinario e un plasma sono dovute a fattori quali

densità, temperatura e stato di ionizzazione, inoltre, nonostante si trovi raramente sulla Terra, il plasma è il stato fisico più comune della materia dell'Universo.

I gas ionizzati all'interno della cupola del globo di plasma emettono luce visibile quando accelerati dall'elettrodo centrale.
I gas ionizzati all'interno della cupola del globo di plasma emettono luce visibile quando accelerati dall'elettrodo centrale.

Guardaanche: Teoria cinetica dei gas

IL densità di un plasma si misura dal numero di elettroni per unità di volume, la temperatura, a sua volta, può essere data sia in Kelvin, quanto dentro? elettronvolt (un'unità di misura per l'energia cinetica degli elettroni), e lo stato di ionizzazione si riferisce a plasmi completamente o parzialmente ionizzati.

In genere è possibile ottenere plasma riscaldando un gas a temperature molto elevate, come nel caso di stelle e durante la formazione di scariche elettriche (raggi). Chiamiamo questo tipo plasma termico, poiché sia ​​gli elettroni che le altre particelle costituenti sono alla stessa temperatura.

Guardaanche: Curiosità sui raggi

oh plasmanon termico, a sua volta, è quello in cui non c'è equilibrio termico tra gli elettroni liberi e le altre particelle nel plasma, mentre gli elettroni si muovono a velocità molto elevate, con temperature superiori a 10.000K. In questo tipo di plasma, le altre particelle sono a temperature prossime alla temperatura ambiente. Lo trovi nelle lampade di neon e nelle lampade al mercurio, per esempio.

Come si formano i plasmi da particellecaricato, possono produrre alti campi magnetici, poiché questi sono prodotti da movimento nel carichidispositivi elettrici. Diciamo che quando un plasma è in grado di produrre un grande campo magnetico, è un plasma magnetizzato, come quello che si trova nelle stelle.

Guardaanche:Plasma, lo stato fisico più abbondante nell'Universo

Il movimento delle particelle all'interno di un plasma tende ad essere qualsiasi menocaotico che il movimento delle particelle di un gas, poiché la grande prestazione di forze elettriche e magnetico può promuovere oscillazioni periodiche nel plasma. Cosa lo rende difficile per collisioni tra particelle, che, quando si verificano, producono popolazioni di particelle. estremamenteveloce, come nel caso del plasma presente nell'atmosfera che circonda il Sole che dà origine al venti solari.

Un'altra proprietà interessante dei plasmi è il loro alto conducibilitàelettrico. In generale, si può considerare la conducibilità dei plasmi come infinito, dopotutto, non ci sono limiti imposti al trasporto di cariche elettriche nei mezzi plasmatici. A loro volta, i gas hanno, di regola, un'elevata resistenza elettrica, come nel caso dei gas dal atmosfera terrestre, che si trasformano in plasma, permettendo la formazione di raggi quando un campo elettrico maggiore di 30.000 kV/cm si forma in questo mezzo.

Il vento solare è un plasma composto da particelle cariche ad alta energia.
Il vento solare è un plasma composto da particelle cariche ad alta energia.

Esempi

aurore polari

Il Sole emette una grande quantità di particelle cariche elettricamente verso la Terra a velocità prossime a quella della luce. Quando queste particelle interagiscono con il campo magnetico terrestre, che è più intenso ai poli nord e sud, si deflettono e si muovono a spirale.

L'accelerazione acquisita dalle particelle del vento solare fa sì che queste emettano radiazioni visibili, dando origine al fenomeno dell'aurora polare, noto anche come Aurora boreale. Trattandosi di un flusso di particelle libere ed elettricamente cariche, possiamo dire che le aurore prodotti vicino ai poli derivano dall'interazione del plasma solare con il campo magnetico terrestre.

Guardaanche:Fisica dell'aurora polare

Lampade al mercurio

Le lampade al mercurio sono ampiamente utilizzate in illuminazione stradale. La luce generata da questo tipo di lampada è emessa da un plasma di mercurio.

In queste lampade, viene applicata una grande differenza di potenziale tra due elettrodi, il gas argon, presente all'interno del bulbo della lampada, favorisce la formazione di a arco tra i due elettrodi. Quindi la resistenza elettrica degli elettrodi diminuisce, aumentando la corrente elettrica e iniziando il processo di accensione del mercurio, che viene vaporizzato. Dopo alcuni minuti, la pressione e la temperatura del gas di mercurio sono elevate e l'emissione di luce visibile presenta il tuo valore massimo.

Lampade fluorescenti

Uno differenza di potenziale alternato è applicato in la lampada finisce che contiene gas a basse pressioni. In questo modo gli atomi perdono parte dei loro elettroni, formando plasmi parzialmente ionizzati Bassa densità e bassa temperatura. Le collisioni tra gli atomi emettono Radiazione UV, che viene assorbito.

lampade al neon

Le lampade al neon contengono gas al neon a basse pressioni, che, se sottoposti a correnti elettriche, si ionizzano ed emettono luce visibile. Lampade di questo tipo vengono utilizzate nelle facciate luminose, nei fari delle auto e anche nelle decorazioni.

Guardaanche: Lampade fluorescenti e ad incandescenza

Fulmine (scariche atmosferiche)

i raggi sono grandi scariche elettriche che si verificano nell'aria. Durante la formazione dei fulmini, un gran numero di elettroni viene condotto nell'aria. Il passaggio degli elettroni fa sì che il gas atmosferico si comporti come un plasma, a causa di un improvviso aumento della temperatura. L'aria atmosferica è molto isolante, tuttavia, sotto forti campi elettrici, diventa conduttore. In questo regime, la temperatura del plasma atmosferico può raggiungere 30.000 K.

globo al plasma

I globi al plasma sono usato come decorazione. Sono piccole sfere di vetro che ne contengono un po' gas nobili all'interno. Nei globi di plasma, a miscela di gas a bassa pressione è stimolato da a elettrodo centrale nel altovoltaggio. Il grande campo elettrico all'interno del globo produce campi elettrici oscillanti che ionizzano il gas, che poi emette luce visibile.

Tokamak

oh Tokamak è un dispositivo di produzione di energia energy, è un reattore sperimentale a fusione nucleare fredda. All'interno, un plasma di idrogeno è confinato da un grande campo magnetico.

Per generare energia, il Tokamak ha due raggi al plasma che ruotano ad alta velocità e in sensi opposti, mentre è confinato in una traiettoria circolare, sotto l'azione di un intenso campo magnetico. Quando le particelle di i raggi di plasma si scontrano frontalmente, i suoi atomi possono fondersi, producendo un'enorme quantità di energia.

→ vento solare

oh vento solare è un fenomeno prodotto dal Sole. Il Sole produce la propria energia attraverso il fusione di atomi di idrogeno, dando luogo ad atomi di elio. Tuttavia, alcune di queste particelle vengono espulse dalla sua superficie e raggiungono la Terra, dando luogo a fenomeni come l'aurora boreale.

In parole povere, il vento solare è una forma di plasma prodotta dal Sole attraverso il Fusione nucleare. Questo plasma viaggia in velocità super elevate e porta molta energia. Quando il vento solare colpisce la Terra, può influenzare il funzionamento delle telecomunicazioni a causa del suo intenso campo elettromagnetico.


Di Me. Rafael Helerbrock

Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-plasma.htm

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