Elektros srovė dujose

Dėl metalinių laidininkų ir elektrolitų srovės priklausomybė nuo įtampos yra linijinė, ty srovė tokiuose laidininkuose didėja proporcingai įtampa. Elektros laidumo dujos yra daug sudėtingesnės. Apsvarstykite elektros srovę dujose, tekančiose veikiant išoriniam jonizatoriui.

Pažvelkime į patirtį. Imkime kondensatorių ir įkraukime, sukurdami įtampą tarp plokščių. Elektrometras, prijungtas prie kondensatoriaus plokštelių, visada rodo tą pačią įtampą: todėl įprastomis sąlygomis oras yra izoliatorius, ty jis neturi laisvųjų dalelių.

Padarykite apšviestą dvasios lempos arba suderinkite zonoje tarp dviejų kondensatoriaus plokščių. Mes pastebime, kad tarp jų sumažėja įtampa, kondensatorius išsikrauna, todėl tarp plokščių atsiranda elektros srovė. Visa tai rodo, kad ore tarp plokščių liepsnos įtaka atsirado dalelių. Kokie jie?

Gana natūralu manyti, kad tokios įkraunamos dalelės yra oro molekulės, kurios liepsnos įtakos gauna elektrinius krūvius ir, pasisukdamos jonais, pradėjo judėti tarp elektrinių laukų, generuodamos elektros srove dujose, dėl ko sumažėjo į kondensatoriaus plokštės įtampa.

Atlikus kruopštus tyrimus nustatyta, kad elektros energijos šaltinių dujos yra jonai ir elektronai, kurie susidaro dujose dėl jonizatoriaus poveikio joje.

Jonizatoriai yra liepsnos, rentgeno spinduliai, spinduliai, kuriuos skleidžia radioaktyviosios medžiagos. Bet kuris jonizatorius, nepriklausomai nuo jo kilmės, turi tam tikrą garsą tam tikrą laiką sukurti tam tikrą skaičių teigiamų ir neigiamų jonų.

Pagal jonizatoriaus veikimą, dujų molekulės praranda elektronus ir tampa teigiamai įkraunamais jonais. Išlaisvintieji elektronai, pirma, patys tampa elektrinių krūvių nešikliais, antra, prisijungdami prie neutralių molekulių ar atomų, susidaro neigiamai įkrauta jonai. Tokiu būdu dujos gali pasirodyti nemokamuose mokesčiuose abiejų ženklų elektronų ir jonų pavidalu, ty dujose atsiranda elektros srovė.

Įkraunama kūno dalis, esanti jonizuotose dujose, pritraukia laisvą priešingos žymos įkrovimą, kuris abu neutralizuoja krūvį, dėl kurio jis išsikrauna.

Dujos nepašalina jų sudedamųjų dalių elektroduose, kaip ir elektrolitų atveju, nes dujų jonizacijos metu molekulės nesikeičia; Jie tik praranda ar prideda elektronus sau.

Dujų jonai, patenkantys į elektrodą, duoda joms mokesčius, virsta neutraliomis molekulėmis ar atomais ir pasklinda atgal į dujas. Elektrolituose jonai, kurie artėja prie elektrodų, yra ant elektrodų paviršių arba patenka į chemines reakcijas.

Jei jonai ir laisvieji elektronai, susidarantys dujose, yra elektriniame lauke, tada jie gauna nukreiptą judesį. Tai reiškia, kad bendra elektros srovė dujose yra du įkrovimo dalelių srautai, iš kurių vienas eina į anodu, o kitas - į katodą. Pridedama keletas unikalių reiškinių. Tai apima įvairius dujų švytėjimo išleidimo būdus - nuo silpno, sunkiai pastebimo aukštos įtampos laidų švytėjimo iki apšvietimo ryškios elektros lanko ir didžiulės žaibo blyksčių. Elektros srovė terpėje (kietieji laidininkai, elektrolitai) nesukelia tokių reiškinių.

Galiausiai, esant dujų išmetimui, galima stebėti specifines chemines reakcijas, kurios neįprastomis sąlygomis susidaro: azoto oksidai ir orui blizgus formavimas, molekulių susidarymas monatominėse dujose ir kt.