Електричний струм у газах
Електричний струм у газах
Гази є діелектриками (в них немає вільних заряджених частинок).
а яких умов газ із діелектрика може перетворитися на провідник?
Складемо електричне коло:
1 — металеві пластини;
2 — повітряний проміжок;
3 — потужне джерело струму;
4 — гальванометр;
5 — спиртівка.
Замкнувши коло, побачимо, що стрілка гальванометра не відхиляється
За звичайних умов повітря не проводить електричного струму (а).
Помістимо між металевими пластинами запалену спиртівку — стрілка гальванометра відхилиться.
У разі внесення в повітряний проміжок запаленої спиртівки повітря стає провідником (б).
Гази складаються з електрично нейтральних атомів і молекул і за звичайних умов майже не містять вільних носіїв струму (за звичайних умов повітря є ізолятором).
Полум’я спиртівки нагріває повітря, й кінетична енергія теплового руху атомів і молекул повітря збільшується настільки, що в разі їх зіткнення від молекули або атома може відірватися електрон і стати вільним. Втративши електрон, молекула (або атом) стає позитивним йоном.
Здійснюючи тепловий рух, електрон може зіткнутися з нейтральною частинкою і «прилипнути» до неї — утвориться негативний йон.
Вільний електрон, прискорений електричним полем, йонізує молекулу або атом і звільняє ще один електрон. Розігнавшись, два електрони звільняють ще два. До анода летять уже чотири електрони і т. д. Число вільних електронів збільшується лавиноподібно доти, доки вони не досягнуть анода.
Позитивні йони прямують до катода й вибивають з нього нові електрони (емісія).
Самостійний газовий розряд підтримується за рахунок ударної йонізації та за рахунок емісії електронів з поверхні катода.
Залежно від властивостей і стану газу, характеру й розміщення електродів, а також від прикладеної до електродів напруги виникають різні види самостійного розряду (іскровий, коронний, дуговий, тліючий).