Основы Электричества

Электрический Ток в Газах.
Физика - основы электричества.

Тема — Электрический Ток в Газах. Физика - основы электричества.


Электрический Ток в Газах. Физика - основы электричества.Как правило, вещества, находясь в газообразном состоянии, представляют собой электрический изолятор, поскольку его молекулы или атомы содержат одинаковое количество положительных и отрицательных электрических зарядов и в целом являются нейтральными. Прохождение электрического тока в газах может происходить в случае какого-либо воздействия извне, явление которого принять называть электрическим несамостоятельным разрядом. Давайте с Вами посмотрим, какие именно факторы способствуют прохождению электрического тока в газах.


Хорошо известно, что при нагревании газа можно добиться появления его электрической проводимости. Это происходит вследствие того, что часть молекул или атомов газа трансформируется в электрически заряженные ионы. А они уже могут легко образовывать электрическую цепь внутри газового промежутка. Сам же процесс отрыва от атома заряженных частиц называется ионизацией атома вещества.


Кроме этого электрон может быть оторван от молекулы или атома при взаимном столкновении двух различных атомов, в случае, когда их кинетическая энергия больше энергии связи самой отрицательно заряженной частицы. Энергия (кинетическая) теплового движения молекул или атомов прямо пропорциональна температуре, по этой причине с увеличением температуры газа повышается количество соударений атомов, что сопровождается ионизацией.


При ионизации значительной части молекул или атомов образовывается плазма. Величина ионизации (термической) плазмы напрямую зависит от имеющейся температуры. Ионы и электроны плазмы (ионизированного газа) могут свободно перемещаться под действием поля (электрического). Следует заметить, что при низких температурах газы представляют собой хорошие диэлектрики, а при высоких температурах они обращаются в плазму и начинают хорошо проводить электричество. Электрический ток в газах может свободно протекать. Помимо того, энергия, которая необходима для отрыва заряженных частиц от молекулы или атома, может быть также передана светом.


Если начать повышать электрическую напряженность поля, то при определённом значении (зависит от самого вещества, давления) в газе начнёт появляться ток и без воздействия внешних факторов (различных ионизаторов). Процесс прохождения электрического тока через газ, который не зависит от воздействия внешних факторов, принято называть самостоятельным разрядом (электрическим).


Главным механизмом газовой ионизации при самостоятельном разряде является ионизация молекул и атомов по средствам удара электрона. Ионизация данного рода становится возможной в том случае, когда свободный электрон при своём пробеге набирает энергию, превышающую существующую энергию связи электрона с тем или иным атомом.


Давайте рассмотрим процесс развитие электрического самостоятельного разряда в газе. И так, свободный электрон под действием поля набирает ускорение. В случае если напряженность поля достаточна, частица при своём свободном пробеге настолько сильно увеличивает энергию, что при столкновении с молекулой сразу же ионизует ее. Первый свободный электрон, который вызвал ионизацию, и второй свободный электрон, который освободился в итоге ионизации, под действием поля опять же приобретают некоторое ускорение по направлению от имеющегося катода к аноду. Каждый из электронов при последующих столкновениях будут освобождать ещё по одной частице, и суммарное количество электронов станет уже четыре. Далее всё повторяется, и это число будет 8,16,32,64 и так далее. Количество освободившихся электронов нарастает лавинообразно до того момента, пока они не придут к аноду.


Плотность ионов в ионизированной плазме по мере развития электрического самостоятельного разряда повышается, а сопротивление промежутка разряда понижается. Величина электрического тока в газе, а точнее цепи разряда, как правило, определяется внутренним электрическим сопротивлением самого источника питания и сопротивлением прочих элементов цепи (провода, контакты и т.д.).


Узнал что-то Новое?
Поставь Свой Плюс»



 
« Пред.   След. »
обучение электрике