В газовете има несамостоятелни и самоподдържащи се електрически разряди.
Феноменът на електрически ток, протичащ през газ, наблюдаван само при условие на някакво външно въздействие върху газа, се нарича несамостоятелен електрически разряд. Процесът на отстраняване на електрон от атом се нарича йонизация на атома. Минималната енергия, която трябва да се изразходва за отстраняване на електрон от атом, се нарича йонизационна енергия. Частично или напълно йонизиран газ, в който плътността на положителните и отрицателните заряди е еднаква, се нарича плазма.
Носителите на електрически ток по време на несамостоятелен разряд са положителните йони и отрицателните електрони. Характеристиката ток-напрежение е показана на фиг. 54. В зоната на OAV - несамостоятелно заустване. В района на БК изтичането става независимо.
По време на саморазряд един от начините за йонизиране на атомите е йонизацията с електронен удар. Йонизация чрез електронен удар става възможна, когато електрон при среден свободен път A придобие кинетична енергия W k, достатъчна за извършване на работа по отстраняване на електрон от атом. Видове самостоятелни разряди в газовете - искров, коронен, дъгов и тлеещ разряд.
Искров разрядвъзниква между два електрода, заредени с различни заряди и имащи голяма потенциална разлика. Напрежението между различно заредените тела достига до 40 000 V. Искровият разряд е краткотраен, механизмът му е електронен удар. Мълнията е вид искров разряд.
В силно нееднородни електрически полета, образувани например между връх и равнина или между проводник на електропровод и повърхността на Земята, възниква специална форма на самоподдържащ се разряд в газове, т.нар. коронен разряд.
Електродъгов разряде открит от руския учен В. В. Петров през 1802 г. Когато два въглеродни електрода влязат в контакт при напрежение 40-50 V, на някои места се появяват области с малко напречно сечение с високо електрическо съпротивление. Тези области стават много горещи и излъчват електрони, които йонизират атомите и молекулите между електродите. Носителите на електрически ток в дъгата са положително заредени йони и електрони.
Изпразване, което възниква при понижено налягане, се нарича тлеещ разряд. С намаляването на налягането свободният път на електрона се увеличава и за времето между сблъсъците той успява да натрупа достатъчно енергия за йонизация в електрическо поле с по-малък интензитет. Разрядът се осъществява чрез електронно-йонна лавина.
При нормални условия газовете са диелектрици, т.к са съставени от неутрални атоми и молекули и нямат достатъчно свободни заряди. Газовете стават проводници само когато се йонизират по някакъв начин. Процесът на йонизация на газовете включва отстраняването на един или повече електрони от атом по някаква причина. В резултат на това вместо неутрален атом, положителен йонИ електрон.
Разпадането на молекулите на йони и електрони се нарича газова йонизация.
Някои от получените електрони могат да бъдат уловени от други неутрални атоми и след това отрицателно заредени йони.
По този начин в йонизиран газ има три вида носители на заряд: електрони, положителни йони и отрицателни.
Отстраняването на електрон от атом изисква изразходване на определено количество енергия - йонизационна енергия У i. Енергията на йонизация зависи от химическата природа на газа и енергийното състояние на електрона в атома. Така, за да се отстрани първият електрон от азотен атом, необходимата енергия е 14,5 eV, за да се отстрани вторият електрон - 29,5 eV, а за отстраняването на третия - 47,4 eV.
Факторите, причиняващи йонизация на газа, се наричат йонизатори.
Има три вида йонизация: термична йонизация, фотойонизация и ударна йонизация.
Термична йонизациявъзниква в резултат на сблъсък на атоми или газови молекули при висока температура, ако кинетичната енергия на относителното движение на сблъскващите се частици надвишава енергията на свързване на електрона в атома.
Фотойонизациявъзниква под въздействието на електромагнитно лъчение (ултравиолетово, рентгеново или γ-лъчение), когато енергията, необходима за отделяне на електрон от атом, се прехвърля към него чрез радиационен квант.
Йонизация с електронен удар(или ударна йонизация) е образуването на положително заредени йони в резултат на сблъсъци на атоми или молекули с бързи електрони с висока кинетична енергия.
Процесът на йонизация на газа винаги е придружен от обратния процес на редукция на неутрални молекули от противоположно заредени йони поради тяхното електрическо привличане. Това явление се нарича рекомбинация. По време на рекомбинацията се освобождава енергия, равна на енергията, изразходвана за йонизация. Това може да доведе например до светене на газ.
Ако действието на йонизатора е непроменено, тогава в йонизирания газ се установява динамично равновесие, при което за единица време се възстановяват същия брой молекули, които се разпадат на йони. В този случай концентрацията на заредени частици в йонизирания газ остава непроменена. Ако действието на йонизатора бъде спряно, тогава рекомбинацията ще започне да доминира над йонизацията и броят на йоните бързо ще намалее почти до нула. Следователно наличието на заредени частици в газ е временно явление (докато йонизаторът работи).
При липса на външно поле заредените частици се движат хаотично.
Газоотделяне
Когато йонизиран газ се постави в електрическо поле, електрическите сили започват да действат върху свободните заряди и те се движат успоредно на линиите на напрежението: електрони и отрицателни йони към анода, положителни йони към катода (фиг. 1). На електродите йоните се превръщат в неутрални атоми, отдавайки или приемащи електрони, като по този начин завършват веригата. В газа възниква електрически ток.
Електрически ток в газове- това е насоченото движение на йони и електрони.
Електрическият ток в газовете се нарича газоразрядни.
Общият ток в газа се състои от два потока от заредени частици: потокът, който отива към катода, и потокът, насочен към анода.
Газовете съчетават електронна проводимост, подобна на проводимостта на металите, с йонна проводимост, подобна на проводимостта на водни разтвори или електролитни стопилки.
По този начин проводимостта на газовете има йонно-електронен характер.
Образува се от насоченото движение на свободни електрони и че в този случай не настъпват промени в веществото, от което е направен проводникът.
Такива проводници, в които преминаването на електрически ток не е придружено от химически промени в тяхното вещество, се наричат проводници от първи вид. Те включват всички метали, въглища и редица други вещества.
Но в природата има и проводници на електрически ток, в които по време на преминаването на тока възникват химични явления. Тези проводници се наричат проводници от втори вид. Те включват главно различни разтвори на киселини, соли и основи във вода.
Ако налеете вода в стъклен съд и добавите няколко капки сярна киселина (или някаква друга киселина или основа), а след това вземете две метални пластини и свържете проводници към тях, спуснете тези пластини в съда и свържете източник на ток към другите краища на проводниците през превключвателя и амперметъра, тогава газът ще се освободи от разтвора и ще продължи непрекъснато, докато веригата е затворена, защото подкиселената вода наистина е проводник. Освен това плочите ще започнат да се покриват с газови мехурчета. След това тези мехурчета ще се отчупят от плочите и ще излязат.
Когато електрически ток преминава през разтвор, настъпват химични промени, водещи до освобождаване на газ.
Проводниците от втория вид се наричат електролити, а явлението, което възниква в електролита, когато през него преминава електрически ток, е.
Метални пластини, потопени в електролит, се наричат електроди; единият от тях, свързан към положителния полюс на източника на ток, се нарича анод, а другият, свързан към отрицателния полюс, се нарича катод.
Какво определя преминаването на електрически ток в течен проводник? Оказва се, че в такива разтвори (електролити) киселинните (алкални, солеви) молекули под въздействието на разтворител (в случая вода) се разпадат на два компонента и Едната частица от молекулата има положителен електрически заряд, а другата – отрицателен.
Частиците на молекулата, които имат електрически заряд, се наричат йони. Когато киселина, сол или основа се разтворят във вода, в разтвора се появяват голям брой положителни и отрицателни йони.
Сега трябва да стане ясно защо през разтвора преминава електрически ток, защото между електродите, свързани към източника на ток, се създава напрежение, с други думи, единият от тях се оказва положително зареден, а другият отрицателно. Под въздействието на тази потенциална разлика положителните йони започват да се смесват към отрицателния електрод - катода, а отрицателните йони - към анода.
Така хаотичното движение на йони се превръща в подредено насрещно движение на отрицателни йони в едната посока и положителни в другата. Този процес на пренос на заряд представлява потока на електрически ток през електролита и се случва, докато има потенциална разлика между електродите. С изчезването на потенциалната разлика токът през електролита спира, подреденото движение на йони се нарушава и хаотичното движение започва отново.
Като пример, нека разгледаме явлението електролиза при преминаване на електрически ток през разтвор на меден сулфат CuSO4 с медни електроди, спуснати в него.
Феноменът на електролиза, когато токът преминава през разтвор на меден сулфат: C - съд с електролит, B - източник на ток, C - превключвател
Тук също ще има противоположно движение на йони към електродите. Положителният йон ще бъде медният йон (Cu), а отрицателният йон ще бъде йонът на киселинния остатък (SO4). Медните йони в контакт с катода ще бъдат разредени (прикрепвайки липсващите електрони), т.е. ще се превърнат в неутрални молекули от чиста мед и ще се отложат върху катода под формата на тънък (молекулен) слой.
Отрицателните йони, достигнали до анода, също се разреждат (отдават излишните електрони). Но в същото време те влизат в химическа реакция с медта на анода, в резултат на което към киселинния остатък SO4 се добавя медна молекула Cu и се образува молекула меден сулфат CuS O4, която се връща обратно към електролита.
Тъй като този химичен процес отнема много време, медта се отлага върху катода, освободен от електролита. В този случай електролитът, вместо медните молекули, които са отишли към катода, получава нови медни молекули поради разтварянето на втория електрод - анода.
Същият процес се случва, ако се вземат цинкови електроди вместо медни, а електролитът е разтвор на цинков сулфат ZnSO4. Цинкът също ще бъде прехвърлен от анода към катода.
По този начин, разликата между електрическия ток в метални и течни проводницисе крие във факта, че в металите носителите на заряд са само свободни електрони, т.е. отрицателни заряди, докато в електролитите се носят от противоположно заредени частици на веществото - йони, движещи се в противоположни посоки. Затова казват така Електролитите проявяват йонна проводимост.
Феномен на електролизае открит през 1837 г. от Б. С. Якоби, който провежда множество експерименти за изследване и подобряване на химически източници на ток. Якоби установи, че един от електродите, поставен в разтвор на меден сулфат, се покрива с мед, когато през него преминава електрически ток.
Това явление се нарича галванопластика, вече намира изключително широко практическо приложение. Един пример за това е покриването на метални предмети с тънък слой от други метали, т.е. никелиране, позлатяване, сребърно покритие и т.н.
Газовете (включително въздухът) не провеждат електрически ток при нормални условия. Например, голи, окачени успоредно един на друг, се оказват изолирани един от друг със слой въздух.
Въпреки това, под въздействието на висока температура, големи потенциални разлики и други причини, газовете, като течни проводници, се йонизират, т.е. в тях се появяват частици от газови молекули в големи количества, които, като носители на електричество, улесняват преминаването на електрически ток през газа.
Но в същото време йонизацията на газ се различава от йонизацията на течен проводник. Ако в течността една молекула се разпада на две заредени части, то в газовете, под въздействието на йонизацията, електроните винаги се отделят от всяка молекула и йонът остава под формата на положително заредена част от молекулата.
Веднага след като йонизацията на газа спре, той ще престане да бъде проводим, докато течността винаги остава проводник на електрически ток. Следователно газопроводимостта е временно явление, зависещо от действието на външни причини.
Има обаче още един т.нар дъгов разрядили просто електрическа дъга. Феноменът на електрическата дъга е открит в началото на 19 век от първия руски електроинженер В.В.
В. В. Петров чрез множество експерименти открива, че между два въглена, свързани към източник на ток, възниква непрекъснат електрически разряд във въздуха, придружен от ярка светлина. В своите писания В. В. Петров пише, че в този случай „тъмният мир може да бъде осветен доста ярко“. Така за първи път е получена електрическа светлина, която е приложена практически от друг руски електроинженер Павел Николаевич Яблочков.
Свещта на Яблочков, чиято работа се основава на използването на електрическа дъга, направи истинска революция в електротехниката в онези дни.
Дъговият разряд все още се използва като източник на светлина днес, например в прожектори и прожекционни устройства. Високата температура на дъговия разряд позволява да се използва за. В момента дъговите пещи, захранвани от много висок ток, се използват в редица индустрии: за топене на стомана, чугун, феросплави, бронз и др. И през 1882 г. Н. Н. Бенардос за първи път използва дъгов разряд за рязане и заваряване на метал.
В газосветлинни тръби, луминесцентни лампи, стабилизатори на напрежение, т.нар тлеещ газоразряд.
Искровият разряд се използва за измерване на големи потенциални разлики с помощта на сферична междина, чиито електроди са две метални топки с полирана повърхност. Топките се раздалечават и към тях се прилага измерена потенциална разлика. След това топките се приближават една до друга, докато между тях прескочи искра. Знаейки диаметъра на топките, разстоянието между тях, налягането, температурата и влажността на въздуха, намерете потенциалната разлика между топките с помощта на специални таблици. Този метод може да измерва потенциални разлики от порядъка на десетки хиляди волта с точност от няколко процента.
Теми на кодификатора на Единния държавен изпит: носители на свободни електрически заряди в газовете.
При обикновени условия газовете се състоят от електрически неутрални атоми или молекули; В газовете почти няма безплатни заряди. Следователно газовете са диелектрици- през тях не преминава електрически ток.
Казахме „почти никакви“, защото всъщност газовете и по-специално въздухът винаги съдържат определено количество свободни заредени частици. Те се появяват в резултат на йонизиращото въздействие на радиация от радиоактивни вещества, които изграждат земната кора, ултравиолетово и рентгеново лъчение от Слънцето, както и космически лъчи - потоци от високоенергийни частици, проникващи в земната атмосфера отвън пространство. По-късно ще се върнем към този факт и ще обсъдим важността му, но засега само ще отбележим, че при нормални условия проводимостта на газовете, причинена от „естественото“ количество свободни заряди, е незначителна и може да бъде пренебрегната.
Действието на превключвателите в електрическите вериги се основава на изолационните свойства на въздушната междина (фиг. 1). Например, малка въздушна междина в ключ за осветление е достатъчна, за да отвори електрическата верига в стаята ви.
Ориз. 1 ключ
Възможно е обаче да се създадат условия, при които в газовата междина да се появи електрически ток. Нека разгледаме следния опит.
Нека заредим плочите на въздушния кондензатор и ги свържем към чувствителен галванометър (фиг. 2, вляво). При стайна температура и не твърде влажен въздух галванометърът няма да покаже забележим ток: нашата въздушна междина, както казахме, не е проводник на електричество.
Ориз. 2. Появата на течение във въздуха
Сега нека поставим горелка или пламък на свещ в пролуката между плочите на кондензатора (фиг. 2, вдясно). Токът се появява! Защо?
Безплатни такси за газ
Появата на електрически ток между плочите на кондензатора означава, че във въздуха под въздействието на пламък се е появил безплатни такси. Кои точно?
Опитът показва, че електрическият ток в газовете е подредено движение на заредени частици три вида. Това електрони, положителни йониИ отрицателни йони.
Нека разберем как тези заряди могат да се появят в газа.
С повишаването на температурата на газа топлинните вибрации на неговите частици - молекули или атоми - стават по-интензивни. Сблъсъкът на частиците една срещу друга достига такава сила, че започва йонизация- разпадане на неутрални частици в електрони и положителни йони (фиг. 3).
Ориз. 3. Йонизация
Степен на йонизацияе отношението на броя на разпадналите се газови частици към общия първоначален брой частици. Например, ако степента на йонизация е равна на , това означава, че първоначалните газови частици са се разпаднали на положителни йони и електрони.
Степента на йонизация на газа зависи от температурата и рязко нараства с температурата. За водорода, например, при температура под степента на йонизация не надвишава , а при температура по-висока степента на йонизация е близка до (т.е. водородът е почти напълно йонизиран (частично или напълно йонизиран газ се нарича плазма)).
В допълнение към високата температура има и други фактори, които причиняват йонизация на газа.
Вече ги споменахме мимоходом: това са радиоактивното лъчение, ултравиолетовите, рентгеновите и гама лъчите, космическите частици. Всеки такъв фактор, който причинява йонизация на газ, се нарича йонизатор.
По този начин йонизацията не се случва сама по себе си, а под въздействието на йонизатор.
В същото време се случва обратният процес - рекомбинация, т.е. повторното обединяване на електрон и положителен йон в неутрална частица (фиг. 4).
Ориз. 4. Рекомбинация
Причината за рекомбинацията е проста: това е кулоновото привличане на противоположно заредени електрони и йони. Бързайки един към друг под въздействието на електрически сили, те се срещат и могат да образуват неутрален атом (или молекула, в зависимост от вида на газа).
При постоянен интензитет на действие на йонизатора се установява динамично равновесие: средният брой разпадащи се за единица време частици е равен на средния брой рекомбиниращи частици (с други думи скоростта на йонизация е равна на скоростта на рекомбинация If). действието на йонизатора се увеличава (например чрез повишаване на температурата), тогава динамичното равновесие ще се измести към страната на йонизацията и концентрацията на заредени частици в газа ще се увеличи. Напротив, ако изключите йонизатора, рекомбинацията ще започне да преобладава и безплатните заряди постепенно ще изчезнат напълно.
И така, положителни йони и електрони се появяват в газа в резултат на йонизация. Откъде идва третият вид заряд - отрицателните йони? Много е просто: един електрон може да удари неутрален атом и да се прикрепи към него! Този процес е показан на фиг. 5.
Ориз. 5. Появата на отрицателен йон
Така образуваните отрицателни йони ще участват в създаването на ток заедно с положителните йони и електрони.
Несамостоятелно изпразване
Ако няма външно електрическо поле, тогава свободните заряди претърпяват хаотично топлинно движение заедно с неутралните газови частици. Но когато се приложи електрическо поле, подреденото движение на заредените частици започва - електрически ток в газ.
Ориз. 6. Несамостоятелно изпразване
На фиг. 6 виждаме три вида заредени частици, възникващи в газовата междина под действието на йонизатор: положителни йони, отрицателни йони и електрони. Електрическият ток в газ се образува в резултат на противоположното движение на заредени частици: положителни йони - към отрицателния електрод (катод), електрони и отрицателни йони - към положителния електрод (анод).
Електроните, удрящи положителния анод, се насочват през веригата към „плюса“ на източника на ток. Отрицателните йони предават допълнителен електрон към анода и, превръщайки се в неутрални частици, се връщат в газа; електронът, даден на анода, също се втурва към „плюса“ на източника. Положителните йони, пристигащи на катода, вземат електрони оттам; полученият дефицит на електрони на катода незабавно се компенсира чрез доставянето им там от „минус“ източника. В резултат на тези процеси във външната верига възниква подредено движение на електрони. Това е електрическият ток, регистриран от галванометъра.
Описаният процес, показан на фиг. 6, т.нар несаморазрядв газ. Защо зависим? Следователно, за да се поддържа, е необходима постоянна работа на йонизатора. Нека премахнем йонизатора - и токът ще спре, тъй като механизмът, който осигурява появата на свободни заряди в газовата междина, ще изчезне. Пространството между анода и катода отново ще се превърне в изолатор.
Токово-напреженови характеристики на газовия разряд
Зависимостта на тока през газовата междина от напрежението между анода и катода (т.нар. ток-напрежение характеристика на газовия разряд) е показано на фиг. 7.
Ориз. 7. Токово-напреженови характеристики на газовия разряд
При нулево напрежение силата на тока естествено е нула: заредените частици извършват само топлинно движение, няма подредено движение между електродите.
При ниско напрежение токът също е нисък. Факт е, че не всички заредени частици са предназначени да достигнат електродите: някои положителни йони и електрони се намират един друг и се рекомбинират по време на движението си.
С увеличаването на напрежението свободните заряди се развиват все по-бързо и по-бързо и толкова по-малък е шансът положителен йон и електрон да се срещнат и рекомбинират. Следователно все по-голяма част от заредените частици достигат електродите и токът се увеличава (раздел ).
При определена стойност на напрежението (точка) скоростта на движение на заряда става толкова висока, че рекомбинацията изобщо няма време да се случи. От сега нататък всичкозаредените частици, образувани под действието на йонизатора, достигат до електродите, и токът достига насищане- а именно силата на тока престава да се променя с увеличаване на напрежението. Това ще се случи до определен момент.
Саморазреждане
След преминаване на точката силата на тока рязко се увеличава с увеличаване на напрежението - на независима категория. Сега ще разберем какво е то.
Заредените газови частици се движат от сблъсък на сблъсък; в интервалите между сблъсъците те се ускоряват от електрическото поле, увеличавайки кинетичната им енергия. И така, когато напрежението стане достатъчно голямо (тази същата точка), електроните по време на своя свободен път достигат такива енергии, че когато се сблъскат с неутрални атоми, те ги йонизират! (Използвайки законите за запазване на импулса и енергията, може да се покаже, че електроните (не йоните), ускорени от електрическо поле, имат максимална способност да йонизират атомите.)
Така нареченият йонизация с електронен удар. Електроните, избити от йонизираните атоми, също се ускоряват от електрическото поле и се сблъскват с нови атоми, като ги йонизират и генерират нови електрони. В резултат на получената електронна лавина броят на йонизираните атоми бързо нараства, в резултат на което силата на тока също бързо нараства.
Броят на безплатните зареждания става толкова голям, че отпада нуждата от външен йонизатор. Можете просто да го премахнете. В резултат на това сега се генерират свободни заредени частици вътрешнипроцеси, протичащи в газа - затова разрядът се нарича независим.
Ако газовата междина е под високо напрежение, тогава не е необходим йонизатор за саморазреждане. Достатъчно е да има само един свободен електрон в газа и ще започне описаната по-горе електронна лавина. И винаги ще има поне един свободен електрон!
Нека си припомним още веднъж, че в газа дори при нормални условия има известно „естествено“ количество свободни заряди, дължащи се на йонизиращо радиоактивно лъчение от земната кора, високочестотно лъчение на Слънцето и космически лъчи. Видяхме, че при ниски напрежения проводимостта на газа, причинена от тези свободни заряди, е незначителна, но сега - при високи напрежения - те ще генерират лавина от нови частици, предизвиквайки независим разряд. Ще стане, както се казва, разбивкагазова междина.
Силата на полето, необходима за пробив на сух въздух, е приблизително kV/cm. С други думи, за да прескочи искра между електродите, разделени от сантиметър въздух, към тях трябва да се подаде киловолтово напрежение. Представете си напрежението, необходимо за пробиване на няколко километра въздух! Но точно такива повреди се случват по време на гръмотевична буря - това са светкавици, добре познати на вас.
1. Йонизация, нейната същност и видове.
Първото условие за съществуването на електрически ток е наличието на свободни носители на заряд. В газовете те възникват в резултат на йонизация. Под въздействието на йонизационните фактори електронът се отделя от неутрална частица. Атомът става положителен йон. Така възникват 2 вида носители на заряд: положителен йон и свободен електрон. Ако електрон се присъедини към неутрален атом, се появява отрицателен йон, т.е. трети тип носители на заряд. Йонизираният газ се нарича проводник от трети род. Тук са възможни 2 вида проводимост: електронна и йонна. Едновременно с йонизационните процеси протича и обратният процес – рекомбинация. За да се отдели електрон от атом, трябва да се изразходва енергия. Ако енергията се доставя отвън, тогава факторите, насърчаващи йонизацията, се наричат външни (висока температура, йонизиращо лъчение, ултравиолетово лъчение, силни магнитни полета). В зависимост от факторите на йонизация се нарича термична йонизация или фотойонизация. Йонизацията може да бъде причинена и от механичен удар. Йонизиращите фактори се делят на естествени и изкуствени. Естественият се причинява от радиация от Слънцето и радиоактивния фон на Земята. В допълнение към външната йонизация има вътрешна йонизация. Разделя се на шок и стъпка.
Ударна йонизация.
При достатъчно високо напрежение електроните, ускорени от полето до високи скорости, сами стават източник на йонизация. Когато такъв електрон удари неутрален атом, електронът се избива от атома. Това се случва, когато енергията на електрона, причиняваща йонизация, надвишава йонизационната енергия на атома. Напрежението между електродите трябва да е достатъчно, за да може електронът да придобие необходимата енергия. Това напрежение се нарича йонизационно напрежение. Има своето значение за всеки.
Ако енергията на движещ се електрон е по-малка от необходимата, тогава при удар възниква само възбуждане на неутрален атом. Ако движещ се електрон се сблъска с предварително възбуден атом, възниква поетапна йонизация.
2. Несамостоятелен газоразряд и неговите ток-напреженови характеристики.
Йонизацията води до изпълнение на първото условие за съществуване на ток, т.е. до появата на безплатни такси. За възникване на ток е необходимо наличието на външна сила, която да принуди зарядите да се движат насочено, т.е. необходимо е електрическо поле. Електрическият ток в газовете се придружава от редица явления: светлина, звук, образуване на озон, азотни оксиди. Набор от явления, придружаващи преминаването на ток през газо-газов разряд. Самият процес на протичане на ток често се нарича газоразряд.
Разрядът се нарича несамостоятелен, ако съществува само по време на действието на външен йонизатор. В този случай след прекратяване на външния йонизатор не се образуват нови носители на заряд и токът спира. По време на несамостоятелен разряд токовете са малки по големина и няма светене на газ.
Самостоятелен газоразряд, неговите видове и характеристики.
Самостоятелен газов разряд е разряд, който може да съществува след прекратяване на външния йонизатор, т.е. поради ударна йонизация. В този случай се наблюдават светлинни и звукови явления и силата на тока може да се увеличи значително.
Видове саморазреждане:
1. тих разряд - следва непосредствено след несамостоятелен, токът не надвишава 1 mA, няма звукови и светлинни явления. Използва се във физиотерапията, броячи на Гайгер-Мюлер.
2. тлеещ разряд. С увеличаване на напрежението тишината се превръща в тлеене. Появява се при определено напрежение - напрежение на запалване. Зависи от вида газ. Неона има 60-80 V. Зависи и от налягането на газа. Светещият разряд е придружен от блясък; той е свързан с рекомбинация, която се случва с освобождаването на енергия. Цветът зависи и от вида газ. Използва се в индикаторни лампи (неонови, UV бактерицидни, осветителни, луминесцентни).
3. дъгов разряд. Силата на тока е 10 - 100 А. Придружена от интензивно сияние, температурата в газоразрядната междина достига няколко хиляди градуса. Йонизацията достига почти 100%. 100% йонизиран газ - студена газова плазма. Има добра проводимост. Използва се в живачни лампи с високо и свръхвисоко налягане.
4. Искровият разряд е вид дъгов разряд. Това е импулсно-осцилаторен разряд. В медицината се използва въздействието на високочестотни вибрации. При висока плътност на тока се наблюдават интензивни звукови явления.
5. коронен разряд. Това е вид тлеещ разряд. Наблюдава се на места, където има рязка промяна в напрегнатостта на електрическото поле. Тук се появява лавина от заряди и сияние от газове - корона.
