Що називається електричним струмом у газах. Самостійні та несамостійні газові розряди

У газах існують несамостійні та самостійні електричні розряди.

Явище протікання електричного струму через газ, що спостерігається лише за умови будь-якого зовнішнього на газ, називається несамостійним електричним розрядом. Процес відриву електрона від атома називається іонізацією атома. Мінімальна енергія, яку потрібно витратити для відриву електрона від атома, називається енергією іонізації. Частково або повністю іонізований газ, у якому щільності позитивних та негативних зарядів однакові, називається плазмою.

Носіями електричного струму при несамостійному розряді є позитивні іони та негативні електрони. Вольт-амперна характеристика представлена ​​на рис. 54. У сфері ОАВ – несамостійний розряд. В області ЗС розряд стає самостійним.

При самостійному розряді одним із способів іонізації атомів є іонізація електронним ударом. Іонізація електронним ударом стає можлива тоді, коли електрон на довжині вільного пробігу А набуває кінетичної енергії W k , достатню для здійснення роботи з відриву електрона від атома. Види самостійних розрядів у газах - іскровий, коронний, дуговий і розряди, що тліють.

Іскровий розрядвиникає між двома електродами зарядженими різними зарядами і мають велику різницю потенціалів. Напруга між різноіменно зарядженими тілами сягає 40 000 У. Іскровий розряд короткочасний, його механізм - електронний удар. Блискавка – вид іскрового розряду.

У сильно неоднорідних електричних полях, що утворюються, наприклад, між вістрям і площиною або між дротом лінії електропередачі та поверхнею Землі, виникає особлива форма самостійного розряду в газах, яка називається коронним розрядом.

Електричний дуговий розрядбув відкритий російським ученим В. В. Петровим в 1802 р. При зіткненні двох електродів з вугілля при напрузі 40-50 В деяких місцях виникають ділянки малого перерізу з великим електричним опором. Ці ділянки сильно розігріваються, випускають електрони, які іонізують атоми та молекули між електродами. Носіями електричного струму в дузі є позитивно заряджені іони та електрони.

Розряд, що виникає при зниженому тиску, називається тліючим розрядом. При зниженні тиску збільшується довжина вільного пробігу електрона, і за час між зіткненнями він встигає придбати достатню енергію для іонізації в електричному полі з меншою напруженістю. Розряд здійснюється електронно-іонною лавиною.

Утворюється спрямованим рухом вільних електронів і що ніяких змін речовини, з якого провідник зроблено, не відбувається.

Такі провідники, у яких проходження електричного струму не супроводжується хімічними змінами їхньої речовини, називаються провідниками першого роду. До них відносяться всі метали, вугілля та ряд інших речовин.

Але є у природі й такі провідники електричного струму, у яких під час проходження струму відбуваються хімічні явища. Ці провідники називаються провідниками другого роду. До них відносяться головним чином різні розчини у воді кислот, солей та лугів.

Якщо в скляну посудину налити води і додати до неї кілька крапель сірчаної кислоти (або будь-якої іншої кислоти або лугу), а потім взяти дві металеві пластини і приєднати до них провідники, опустивши ці пластини в посудину, а до інших кінців провідників підключити джерело струму через вимикач і амперметр, то відбудеться виділення газу з розчину, причому воно продовжуватиметься безперервно, поки замкнутий ланцюг т.к. підкислена вода справді є провідником. Крім того, пластини почнуть покриватися бульбашками газу. Потім ці бульбашки відриватимуться від пластин і виходитимуть назовні.

При проходженні розчином електричного струму відбуваються хімічні зміни, внаслідок яких виділяється газ.

Провідники другого роду називаються електролітами, а явище, що відбувається в електроліті при проходженні через нього електричного струму, -.

Металеві пластини, опущені електроліт, називаються електродами; одна з них, поєднана з позитивним полюсом джерела струму, називається анодом, а інша, поєднана з негативним полюсом, - катодом.

Чим зумовлюється проходження електричного струму в рідкому провіднику? Виявляється, у таких розчинах (електролітах) молекули кислоти (луги, солі) під дією розчинника (в даному випадку води) розпадаються на дві складові, причому одна частка молекули має позитивний електричний заряд, а інша негативний.

Частинки молекули, що мають електричний заряд, називаються іонами . При розчиненні у воді кислоти, солі або лугу у розчині виникає велика кількість як позитивних, так і негативних іонів.

Тепер має стати зрозумілим, чому через розчин пройшов електричний струм, адже між електродами, з'єднаними з джерелом струму, створено, інакше кажучи, один із них виявився зарядженим позитивно, а інший негативно. Під впливом цієї різниці потенціалів позитивні іони почали перемішатися до негативного електроду - катоду, а негативні іони - до анода.

Таким чином, хаотичний рух іонів став упорядкованим зустрічним рухом негативних іонів в один бік та позитивних в інший. Цей процес перенесення зарядів і становить протягом електричного струму через електроліт і відбувається до тих пір, поки є різниця потенціалів на електродах. Зі зникненням різниці потенціалів припиняється струм через електроліт, порушується впорядкований рух іонів, і знову настає хаотичний рух.

Як приклад розглянемо явище електролізу при пропусканні електричного струму через розчин мідного купоросу CuSO4 з опущеними мідними електродами.

Явище електролізу при проходженні струму через розчин мідного купоросу: С - посудина з електролітом, Б - джерело струму, В - вимикач

Тут також буде зустрічний рух іонів до електродів. Позитивним іоном буде іон міді (Сі), а негативним – іон кислотного залишку (SO4). Іони міді при зіткненні з катодом будуть розряджатися (приєднуючи себе недостатні електрони), т. е. перетворюватися на нейтральні молекули чистої міді, і як тонкого (молекулярного) шару відкладатися на катоді.

Негативні іони, досягнувши анода, також розряджаються (віддають зайві електрони). Але при цьому вони вступають у хімічну реакцію з міддю анода, внаслідок чого до кислотного залишку SO4 приєднується молекула міді Сu і утворюється молекула мідного купоросу СuS О4, що повертається електроліту.

Так як цей хімічний процес протікає тривалий час, то на катоді відкладається мідь, що виділяється з електроліту. При цьому електроліт замість молекул міді, що пішли на катод, отримує нові молекули міді за рахунок розчинення другого електрода - анода.

Той самий процес відбувається, якщо замість мідних взяті цинкові електроди, а електроліт служить розчин цинкового купоросу Zn SO4. Цинк також переноситиметься з анода на катод.

Таким чином, різниця між електричним струмом у металах та рідких провідникахполягає в тому, що в металах переносниками зарядів є лише вільні електрони, тобто негативні заряди, тоді як в електролітах переноситься різноіменно зарядженими частинками речовини - іонами, що рухаються у протилежних напрямках. Тому кажуть, що електроліти мають іонну провідність.

Явище електролізубуло відкрито в 1837 р. Б. С. Якобі, який проводив численні досліди з дослідження та вдосконалення хімічних джерел струму. Якобі встановив, що один із електродів, поміщених у розчин мідного купоросу, при проходженні через нього електричного струму покривається міддю.

Це явище, назване гальванопластикою, Знаходить зараз надзвичайно велике практичне застосування. Однією з прикладів тому може бути покриття металевих предметів тонким шаром інших металів, т. е. нікелювання, золочення, сріблення тощо.

Гази (у тому числі й повітря) у звичайних умовах не проводять електричного струму. Наприклад, голі, будучи підвішені паралельно один одному, виявляються ізольованими один від одного шаром повітря.

Однак під впливом високої температури, великої різниці потенціалів та інших причин гази, подібно до рідких провідників, іонізуються, тобто в них з'являються у великій кількості частинки молекул газу, які, будучи переносниками електрики, сприяють проходженню через газ електричного струму.

Але водночас іонізація газу відрізняється від іонізації рідкого провідника. Якщо рідини відбувається розпад молекули на дві заряджені частини, то газах під впливом іонізації від кожної молекули завжди відокремлюються електрони і залишається іон як позитивно зарядженої частини молекули.

Варто лише припинити іонізацію газу, як він перестане бути провідним, тоді як рідина завжди залишається провідником електричного струму. Отже, провідність газу - явище тимчасове, що залежить від впливу зовнішніх причин.

Однак є й інший дуговим розрядомабо просто електричною дугою. Явище електричної дуги було відкрито на початку 19 століття першим російським електротехніком В. В. Петровим.

В. В. Петров, проробляючи численні досліди, виявив, що між двома деревними вугіллям, з'єднаними з джерелом струму, виникає безперервний електричний розряд через повітря, що супроводжується яскравим світлом. У своїх працях В. В. Петров писав, що при цьому "темний спокій досить яскраво висвітлений може бути". Так вперше було отримано електричне світло, практично застосував ще один російський вчений-електротехнік Павло Миколайович Яблочков.

"Свічка Яблочкова", робота якої заснована на використанні електричної дуги, здійснила на той час справжній переворот у електротехніці.

Дуговий розряд застосовується як джерело світла і в наші дні, наприклад, у прожекторах і проекційних апаратах. Висока температура дугового розряду дозволяє використовувати його для . В даний час дугові печі, що живляться струмом дуже великої сили, застосовуються в ряді галузей промисловості: для виплавки сталі, чавуну, феросплавів, бронзи і т.д. А в 1882 році Н. Н. Бенардосом дуговий розряд вперше був використаний для різання та зварювання металу.

У газосвітніх трубках, лампах денного світла, стабілізаторах напруги для отримання електронних та іонних пучків використовується так званий тліючий газовий розряд.

Іскровий розряд застосовується для вимірювання великих різниць потенціалів за допомогою кульового розрядника, електродами якого служать дві металеві кулі з полірованою поверхнею. Кулі розсувають, і на них подається різниця потенціалів, що вимірюється. Потім кулі зближують доти, доки між ними не проскочить іскра. Знаючи діаметр куль, відстань між ними, тиск, температуру та вологість повітря, знаходять різницю потенціалів між кулями за спеціальними таблицями. Цим методом можна вимірювати з точністю до кількох відсотків різниці потенціалів близько десятків тисяч вольт.

Теми кодифікатора ЄДІ: носії вільних електричних зарядів у газах.

За звичайних умов гази складаються з електрично нейтральних атомів чи молекул; вільних набоїв у газах майже немає. Тому гази є діелектриками- Електричний струм через них не проходить.

Ми сказали «майже ні», тому що насправді гази і, зокрема, в повітрі завжди є кілька вільних заряджених частинок. Вони з'являються внаслідок іонізуючого впливу випромінювань радіоактивних речовин, що входять до складу земної кори, ультрафіолетового та рентгенівського випромінювань Сонця, а також космічних променів – потоків частинок високої енергії, що проникають в атмосферу Землі з космічного простору. Згодом ми повернемося до цього факту й обговоримо його важливість, а зараз зауважимо лише, що в звичайних умовах провідність газів, викликана «природною» кількістю вільних зарядів, дуже мала, і її можна не брати до уваги.

На ізолюючих властивостях повітряного проміжку ґрунтується дія перемикачів в електричних ланцюгах (рис. 1). Наприклад, невеликий повітряний зазор у вимикачі світла виявляється достатньо, щоб розімкнути електричний ланцюг у вашій кімнаті.

Рис. 1 ключ

Проте можна створити такі умови, за яких електричний струм у газовому проміжку з'явиться. Давайте розглянемо наступний досвід.

Зарядимо пластини повітряного конденсатора і приєднаємо їх до чутливого гальванометра (рис. 2, зліва). При кімнатній температурі та не надто вологому повітрі гальванометр не покаже помітного струму: наш повітряний проміжок, як ми й казали, не є провідником електрики.

Рис. 2. Виникнення струму повітря

Тепер внесемо в зазор між пластинами конденсатора полум'я пальника або свічки (рис. 2, праворуч). Струм з'являється! Чому?

Вільні заряди у газі

Виникнення електричного струму між пластинами кондесатора означає, що повітря під впливом полум'я з'явилися вільні заряди. Які саме?

Досвід показує, що електричний струм у газах є впорядкованим рухом заряджених частинок. трьох видів. Це електрони, позитивні іониі негативні іони.

Давайте розберемося, як ці заряди можуть з'являтися у газі.

При збільшенні температури газу теплові коливання його частинок - молекул або атомів стають все інтенсивнішими. Удари частинок один про одного досягають такої сили, що починається іонізація- Розпад нейтральних частинок на електрони та позитивні іони (рис. 3).

Рис. 3. Іонізація

ступенем іонізаціїназивається відношення числа частинок газу, що розпалися, до загального вихідного числа частинок. Наприклад, якщо ступінь іонізації дорівнює , це означає, що вихідних частинок газу розпалося на позитивні іони і електрони.

Ступінь іонізації газу залежить від температури та різко зростає з її збільшенням. У водню, наприклад, при температурі нижче ступінь іонізації не перевищує , а при температурі вище ступінь іонізації близька до (тобто водень майже повністю іонізований (частково або повністю іонізований газ називається плазмою)).

Крім високої температури, є й інші фактори, що викликають іонізацію газу.

Ми їх уже мимохіть згадували: це радіоактивні випромінювання, ультрафіолетові, рентгенівські та гамма-промені, космічні частки. Кожен такий фактор, що є причиною іонізації газу, називається іонізатором.

Таким чином, іонізація відбувається не сама по собі, а під впливом іонізатора.

Одночасно йде і зворотний процес - рекомбінація, тобто возз'єднання електрона та позитивного іона в нейтральну частинку (рис. 4).

Рис. 4. Рекомбінація

Причина рекомбінації проста: це кулонівське тяжіння протилежно заряджених електронів та іонів. Прагнучи назустріч одне одному під впливом електричних сил, вони трапляються й отримують можливість утворити нейтральний атом (чи молекулу - залежно від сорту газу).

При незмінній інтенсивності дії іонізатора встановлюється динамічна рівновага: середня кількість частинок, що розпадаються в одиницю часу, дорівнює середній кількості рекомбінуючих частинок (іншими словами, швидкість іонізації дорівнює швидкості рекомбінації). бік іонізації, і концентрація заряджених частинок у газі зросте. Навпаки, якщо вимкнути іонізатор, рекомбінація почне переважати, і вільні заряди поступово зникнуть повністю.

Отже, позитивні іони та електрони з'являються в газі внаслідок іонізації. Звідки береться третій сорт зарядів - негативні іони? Дуже просто: електрон може налетіти на нейтральний атом та приєднатися до нього! Цей процес показано на рис. 5 .

Рис. 5. Поява негативного іона

Утворені таким чином негативні іони братимуть участь у створенні струму поряд із позитивними іонами та електронами.

Несамостійний розряд

Якщо зовнішнього електричного поля немає, то вільні заряди здійснюють хаотичний тепловий рух поряд із нейтральними частинками газу. Але при накладенні електричного поля починається впорядкований рух заряджених частинок. електричний струм у газі.

Рис. 6. Несамостійний розряд

На рис. 6 ми бачимо три сорти заряджених частинок, що виникають у газовому проміжку під дією іонізатора: позитивні іони, негативні іони та електрони. Електричний струм у газі утворюється в результаті зустрічного руху заряджених частинок: позитивних іонів - до негативного електрода (катоду), електронів та негативних іонів - до позитивного електрода (анода).

Електрони, потрапляючи на позитивний анод, прямують ланцюгом до «плюсу» джерела струму. Негативні іони віддають аноду зайвий електрон і, ставши нейтральними частинками, повертаються назад газ; відданий аноду електрон також спрямовується до «плюсу» джерела. Позитивні іони, приходячи на катод, забирають звідти електрони; виниклий дефіцит електронів на катоді негайно компенсується їх доставкою туди з «мінусу» джерела. В результаті цих процесів виникає впорядкований рух електронів у зовнішньому ланцюзі. Це і є електричний струм, який реєструється гальванометром.

Описаний процес, зображений на рис. 6 , називається несамостійним розрядому газі. Чому несамостійним? Тому для його підтримки потрібна постійна дія іонізатора. Приберемо іонізатор – і струм припиниться, оскільки зникне механізм, що забезпечує появу вільних зарядів у газовому проміжку. Простір між анодом та катодом знову стане ізолятором.

Вольт-амперна характеристика газового розряду

Залежність сили струму через газовий проміжок від напруги між анодом та катодом (так звана вольт-амперна характеристика газового розряду) показано на рис. 7 .

Рис. 7. Вольт-амперна характеристика газового розряду

При нульовому напрузі сила струму, природно, дорівнює нулю: заряджені частинки здійснюють лише тепловий рух, упорядкованого їхнього руху між електродами немає.

При невеликій напрузі сила струму також мала. Справа в тому, що не всім зарядженим часткам судилося дістатися електродів: частина позитивних іонів і електронів у процесі свого руху знаходять один одного і рекомбінують.

З підвищенням напруги вільні заряди розвивають все більшу швидкість, і тим менше шансів у позитивного іона та електрона зустрітися та рекомбінувати. Тому все більша частина заряджених частинок досягає електродів, і сила струму зростає (ділянка).

При певній величині напруги (точка) швидкість руху зарядів стає настільки великою, що рекомбінація взагалі не встигає відбуватися. З цього моменту всізаряджені частинки, утворені під дією іонізатора, досягають електродів, та струм досягає насичення- а саме сила струму перестає змінюватися зі збільшенням напруги. Так відбуватиметься аж до деякої точки.

Самостійний розряд

Після проходження точки сила струму зі збільшенням напруги різко зростає - починається самостійний розряд. Зараз ми розберемося, що таке.

Заряджені частинки газу рухаються від зіткнення до зіткнення; у проміжках між зіткненнями вони розганяються електричним полем, збільшуючи свою кінетичну енергію. І ось, коли напруга стає досить великою (та сама точка), електрони за час вільного пробігу досягають таких енергій, що при зіткненні з нейтральними атомами іонізують їх! (За допомогою законів збереження імпульсу та енергії можна показати, що саме електрони (а не іони), що прискорюються електричним полем, мають максимальну здатність іонізувати атоми.)

Починається так звана іонізація електронним ударом. Електрони, вибиті з іонізованих атомів, також розганяються електричним полем і налітають на нові атоми, іонізуючи тепер їх і породжуючи нові електрони. В результаті електронної лавини, що виникає, число іонізованих атомів стрімко зростає, внаслідок чого швидко зростає і сила струму.

Кількість вільних зарядів стає такою великою, що необхідність у зовнішньому іонізаторі відпадає. Його можна просто прибрати. Вільні заряджені частки тепер породжуються в результаті внутрішніхпроцесів, що відбуваються в газі – ось чому розряд називається самостійним.

Якщо газовий проміжок знаходиться під високою напругою, то для самостійного розряду не потрібен іонізатор. Достатньо в газі опинитися лише одному вільному електрону, і почнеться описана вище електронна лавина. А хоч би один вільний електрон завжди знайдеться!

Згадаймо ще раз, що в газі навіть за звичайних умов є деяка «природна» кількість вільних зарядів, обумовлена ​​іонізуючим радіоактивним випромінюванням земної кори, високочастотним випромінюванням Сонця, космічними променями. Ми бачили, що при малих напругах провідність газу, викликана цими вільними зарядами, мізерно мала, але тепер - при високій напрузі - вони і породять лавину нових частинок, давши початок самостійному розряду. Відбудеться, як то кажуть, пробійгазового проміжку.

Напруженість поля, необхідна для пробою сухого повітря, дорівнює приблизно кВ/см. Іншими словами, щоб між електродами, поділеними сантиметром повітря, проскочила іскра, на них потрібно подати напругу кіловольт. Уявіть, яка напруга необхідна для пробою кількох кілометрів повітря! Адже саме такі пробої відбуваються під час грози – це чудово відомі вам блискавки.

Електричним струмом називають потік, який обумовлений упорядкованим рухом електрично заряджених частинок. Рух зарядів прийнято за напрямок електричного струму. Електричний струм може бути короткочасним та довготривалим.

Концепція електричного струму

При грозовому розряді може виникнути електричний струм, який називають короткочасним. А для підтримки струму протягом тривалого часу потрібна наявність електричного поля та вільних носіїв електричного заряду.

Електричне поле утворюють тіла, заряджені різноіменно. Силою струму називають відношення заряду, яке переноситься через поперечний переріз провідника за інтервал часу, до цього інтервалу часу. Вимірюється вона у Амперах.

Рис. 1. Формула сили струму

Електричний струм у газах

Молекули газу у звичайних умовах не проводять електричного струму. Вони є ізоляторами (діелектриками). Однак, якщо змінити умови довкілля, то гази можуть стати провідниками електрики. Внаслідок іонізації (при нагріванні або під дією радіоактивного випромінювання) виникає електричний струм у газах, який часто замінюють терміном «електричний розряд».

Самостійні та несамостійні газові розряди

Розряди в газі можуть бути самостійними та несамостійними. Струм починає існувати, коли з'являються вільні заряди. Несамостійні розряди існують поки що на нього діє сила ззовні, тобто зовнішній іонізатор. Тобто, якщо зовнішній іонізатор перестав діяти, то струм припиняється.

Самостійний розряд електричного струму у газах існує навіть після припинення дії зовнішнього іонізатора. Самостійні розряди у фізиці поділяються на тихий, тліючий, дуговий, іскровий, коронний.

• Тихий - Найслабший із самостійних розрядів. Сила струму у ньому дуже мала (трохи більше 1 мА). Він супроводжується звуковими чи світловими явищами.
• Тліючий - якщо збільшити напругу в тихому розряді, він переходить на наступний рівень - в розряд, що тліє. У цьому випадку з'являється свічення, яке супроводжується рекомбінацією. Рекомбінація - Зворотний процес іонізації, зустріч електрона і позитивного іона. Застосовується в бактерицидних та освітлювальних лампах.

Рис. 2. Тліючий розряд

• Дуговий – сила струму коливається від 10 до 100 А. Іонізація при цьому дорівнює майже 100%. Цей тип розряду виникає, наприклад, під час роботи зварювального апарату.

Рис. 3. Дуговий розряд

• Іскровий - Можна вважати одним із видів дугового розряду. Під час такого розряду за дуже короткий час протікає певна кількість електрики.
• Коронний розряд - Іонізація молекул відбувається поблизу електродів з малими радіусами кривизни. Цей вид заряду відбувається тоді, коли напруженість електричного поля різко змінюється.

Що ми дізналися?

Самі собою атоми і молекули газу нейтральні. Вони заряджаються при дії ззовні. Якщо говорити коротко про електричний струм у газах, то він є спрямованим рухом частинок (позитивних іонів до катода і негативних іонів до анода). Також важливим є, що при іонізації газу його провідні властивості покращуються.

У нормальних умовах гази є діелектриками, т.к. складаються з нейтральних атомів і молекул, і в них немає достатньої кількості вільних зарядів. Гази стають провідниками лише тоді, коли вони якимось чином іонізовані. p align="justify"> Процес іонізації газів полягає в тому, що під дією будь-яких причин від атома відривається один або кілька електронів. Внаслідок цього замість нейтрального атома виникають позитивний іоні електрон.

Розпад молекул на іони та електрони називається іонізацією газу.

Частина електронів, що утворилися, може бути при цьому захоплена іншими нейтральними атомами, і тоді з'являються негативно заряджені іони.

Таким чином, в іонізованому газі є носії зарядів трьох сортів: електрони, позитивні іони та негативні.

Відрив електрона від атома потребує витрат певної енергії. енергії іонізації W i. Енергія іонізації залежить від хімічної природи газу та енергетичного стану електрона в атомі. Так, для відриву першого електрона від атома азоту витрачається енергія 14,5 эВ, а відриву другого електрона - 29,5 эВ, для відриву третього - 47,4 эВ.

Фактори, що викликають іонізацію газу, називаються іонізаторами.

Розрізняють три види іонізації: термоіонізацію, фотоіонізацію та ударну іонізацію.

Термоіонізаціявідбувається в результаті зіткнення атомів або молекул газу при високій температурі, якщо кінетична енергія відносного руху частинок, що стикаються, перевищує енергію зв'язку електрона в атомі.

Фотоіонізаціявідбувається під дією електромагнітного випромінювання (ультрафіолетового, рентгенівського або γ-випромінювання), коли енергія, необхідна для відриву електрона від атома, передається квантом випромінювання.

Іонізація електронним ударом(або ударна іонізація) - це утворення позитивно заряджених іонів в результаті зіткнень атомів або молекул зі швидкими, що мають велику кінетичну енергію, електронами.

Процес іонізації газу завжди супроводжується протилежним процесом відновлення нейтральних молекул з різноіменно заряджених іонів внаслідок їхнього електричного тяжіння. Це явище називається рекомбінацією. При рекомбінації виділяється енергія, що дорівнює енергії, витраченої на іонізацію. Це може спричинити, наприклад, свічення газу.

Якщо дія іонізатора незмінно, то в іонізованому газі встановлюється динамічна рівновага, при якому в одиницю часу відновлюється стільки молекул, скільки їх розпадається на іони. При цьому концентрація заряджених частинок іонізованого газу залишається незмінною. Якщо ж припинити дію іонізатора, рекомбінація почне переважати над іонізацією і кількість іонів швидко зменшиться майже до нуля. Отже, наявність заряджених частинок у газі – явище тимчасове (поки діє іонізатор).

За відсутності зовнішнього поля заряджені частинки рухаються хаотично.

Газовий розряд

При поміщенні іонізованого газу в електричне поле на вільні заряди починають діяти електричні сили, і вони дрейфують паралельно до ліній напруженості: електрони та негативні іони - до анода, позитивні іони - до катода (рис. 1). На електродах іони перетворюються на нейтральні атоми, віддаючи або приймаючи електрони, тим самим замикаючи ланцюг. У газі з'являється електричний струм.

Електричний струм у газах- це спрямований рух іонів та електронів.

Електричний струм у газах називається газовим розрядом.

Повний струм у газі складається з двох потоків заряджених частинок: потоку, що йде до катода, та потоку, спрямованого до анода.

У газах поєднується електронна провідність, подібна до провідності металів, з іонною провідністю, подібною до провідності водних розчинів або розплавів електролітів.

Таким чином, провідність газів має іонно-електронний характер.