Електричний струм у газах

Вступ

За звичайних умов повітря не проводить електричного струму. Це пов’язано з тим, що гази складаються з електрично нейтральних атомів і молекул, які майже не містять вільних носіїв струму. Тому за нормальних умов повітря є ізолятором. Проте, існують обставини, за яких повітря може стати провідником. Розглянемо детально цей процес.

Експеримент з полум'ям спиртівки

Якщо помістити запалену спиртівку між металевими пластинами, стрілка електроскопа відхилиться. Це свідчить про те, що через повітря почав проходити електричний струм. Чому це відбувається?

Полум’я спиртівки нагріває повітря, й кінетична енергія теплового руху атомів і молекул повітря збільшується настільки, що при їх зіткненнях від молекули або атома можуть відриватися електрони, які стають вільними. Втративши електрон, молекула (або атом) стає позитивним йоном. 

Процес йонізації газів

Йонізація газів – це процес утворення в газі позитивних і негативних йонів та вільних електронів із нейтральних молекул і атомів. Внаслідок теплового руху, електрон може зіткнутися з нейтральною частинкою і «прилипнути» до неї, утворюючи негативний йон.

Дія електричного поля на йонізований газ

Що ж відбудеться, якщо йонізований газ помістити в електричне поле? Під дією електричного поля позитивні йони почнуть рухатись у напрямку силових ліній поля, а електрони та негативні йони – у протилежному напрямку. Це явище призводить до виникнення електричного струму у газі, який називається газовим розрядом.

Висновок

Електричний струм у газах (газовий розряд) – це напрямлений рух вільних електронів, позитивних і негативних йонів. Цей процес стає можливим завдяки йонізації газів, що виникає під впливом нагрівання або інших факторів, які збільшують кінетичну енергію атомів та молекул газу.