Электрический ток в газах
Процесс протекания электрического тока через газ называется газовым разрядом.
При комнатных температурах газы практически не проводят электрический ток, так как состоят из нейтральных атомов, т. е. являются диэлектриками.
При нагреве или облучении ультрафиолетовым светом, рентгеновскими лучами либо другим видом излучения атомы газа получают дополнительную энергию, которая может привести к ионизации. Так, например, при нагреве за счёт увеличения скорости молекул часть из них при столкновениях друг с другом распадается на положительно заряженные ионы и электроны.
Проводимость газов обеспечивается как электронами, так и положительно заряженными ионами.
Рекомбинация — процесс воссоединения электрона с положительным ионом — наблюдается, если прекратить действие ионизатора. Если внешнее поле отсутствует, то при действии ионизатора устанавливается динамическое равновесие между количеством исчезающих и вновь образующихся пар заряженных частиц.
Несамостоятельный разряд в газе, ионизованном каким-либо ионизатором, возникает в постоянном поле и существует до тех пор, пока существует ионизирующий агент. ВАХ несамостоятельного разряда представляет собой кривую, выходящую на насыщение.
При некотором напряжении, зависящем от рода газа, давления и расстояния между электродами, происходит пробой и зажигается самостоятельный разряд, который не нуждается больше во внешнем ионизаторе. Ток через трубку при этом резко возрастает.
Причиной возникновения самостоятельного разряда является ионизация электронным ударом. При соударении атома с электроном, который разгоняется электрическим полем Е до энергии, достаточной для ионизации атома, образуются два электрона, которые при своём движении к аноду также разгоняются и, сталкиваясь на своём пути с другими атомами, ионизуют их, в результате возникает электронная лавина.
Для обеспечения длительного самостоятельного разряда кроме ионизации электронным ударом необходима ещё эмиссия (испускание) электронов с катода. Такая эмиссия может быть обеспечена либо за счёт термоэлектронной эмиссии из катода (испускания электронов из металла при нагреве), либо за счёт выбивания электронов из катода положительными ионами с большой кинетической энергией.
Эта лекция взята со страницы лекций по всем темам предмета физика:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
| Мощность электрического тока в физике |
| Свободные носители электрического заряда в металлах, жидкостях и газах в физике |
| Электрический ток в электролитах в физике |
| Полупроводники в физике |
