Walang ganap na dielectric sa kalikasan. Ang iniutos na paggalaw ng mga particle - mga carrier ng electric charge - iyon ay, kasalukuyang, ay maaaring sanhi sa anumang daluyan, ngunit nangangailangan ito ng mga espesyal na kondisyon. Isasaalang-alang natin dito kung paano nagpapatuloy ang mga electrical phenomena sa mga gas at kung paano mababago ang isang gas mula sa isang napakahusay na dielectric sa isang napakahusay na konduktor. Magiging interesado kami sa mga kundisyon kung saan ito nanggagaling, gayundin sa kung anong mga tampok ang nagpapakilala sa electric current sa mga gas.
Mga katangiang elektrikal ng mga gas
Ang dielectric ay isang substance (medium) kung saan ang konsentrasyon ng mga particle - mga libreng carrier ng electric charge - ay hindi umaabot sa anumang makabuluhang halaga, bilang isang resulta kung saan ang conductivity ay bale-wala. Ang lahat ng mga gas ay mahusay na dielectrics. Ang kanilang mga katangian ng insulating ay ginagamit sa lahat ng dako. Halimbawa, sa anumang circuit breaker, ang pagbubukas ng circuit ay nangyayari kapag ang mga contact ay dinala sa isang posisyon na ang isang air gap ay bumubuo sa pagitan nila. Mga wire sa mga linya ng kuryenteay nakahiwalay din sa isa't isa ng isang air layer.
Ang istrukturang yunit ng anumang gas ay isang molekula. Binubuo ito ng atomic nuclei at electron clouds, iyon ay, ito ay isang koleksyon ng mga electric charge na ipinamamahagi sa espasyo sa ilang paraan. Ang isang molekula ng gas ay maaaring maging isang electric dipole dahil sa mga kakaibang istraktura nito, o maaari itong maging polarized sa ilalim ng pagkilos ng isang panlabas na electric field. Ang karamihan sa mga molekula na bumubuo sa isang gas ay neutral sa kuryente sa ilalim ng normal na mga kondisyon, dahil ang mga singil sa mga ito ay magkakansela sa isa't isa.
Kung ang isang electric field ay inilapat sa isang gas, ang mga molekula ay magkakaroon ng isang dipole na oryentasyon, na sumasakop sa isang spatial na posisyon na nagbabayad para sa epekto ng field. Ang mga sisingilin na particle na naroroon sa gas sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa ng Coulomb ay magsisimulang gumalaw: mga positibong ion - sa direksyon ng katod, mga negatibong ion at mga electron - patungo sa anode. Gayunpaman, kung ang patlang ay may hindi sapat na potensyal, ang isang solong nakadirekta na daloy ng mga singil ay hindi lilitaw, at ang isa ay maaaring magsalita ng hiwalay na mga alon, napakahina na dapat silang pabayaan. Ang gas ay kumikilos na parang dielectric.
Kaya, para sa paglitaw ng electric current sa mga gas, isang malaking konsentrasyon ng mga free charge carrier at ang pagkakaroon ng field.
Ionization
Ang proseso ng mala-avalanche na pagtaas sa bilang ng mga libreng singil sa isang gas ay tinatawag na ionization. Alinsunod dito, ang isang gas kung saan mayroong isang malaking halaga ng mga sisingilin na particle ay tinatawag na ionized. Sa ganitong mga gas nagkakaroon ng electric current.
Ang proseso ng ionization ay nauugnay sa paglabag sa neutralidad ng mga molekula. Bilang resulta ng detatsment ng isang elektron, lumilitaw ang mga positibong ion, ang pagkakabit ng isang elektron sa isang molekula ay humahantong sa pagbuo ng isang negatibong ion. Bilang karagdagan, mayroong maraming mga libreng electron sa isang ionized gas. Ang mga positibong ion at lalo na ang mga electron ang pangunahing tagapagdala ng singil para sa electric current sa mga gas.
Ang
Ionization ay nangyayari kapag ang isang tiyak na halaga ng enerhiya ay ibinibigay sa isang particle. Kaya, ang isang panlabas na elektron sa komposisyon ng isang molekula, na natanggap ang enerhiya na ito, ay maaaring umalis sa molekula. Ang magkakasamang banggaan ng mga naka-charge na particle na may mga neutral ay humahantong sa pag-knock out ng mga bagong electron, at ang proseso ay nagkakaroon ng mala-avalanche na karakter. Ang kinetic energy ng mga particle ay tumataas din, na lubos na nagtataguyod ng ionization.
Saan nanggagaling ang enerhiyang ginagamit upang pukawin ang electric current sa mga gas? Ang ionization ng mga gas ay may ilang pinagmumulan ng enerhiya, ayon sa kaugalian na pangalanan ang mga uri nito.
- Ionization sa pamamagitan ng electric field. Sa kasong ito, ang potensyal na enerhiya ng field ay na-convert sa kinetic energy ng mga particle.
- Thermoionization. Ang pagtaas ng temperatura ay humahantong din sa pagbuo ng malaking bilang ng mga libreng singil.
- Photoionization. Ang kakanyahan ng prosesong ito ay ang mga electron ay binibigyan ng enerhiya ng electromagnetic radiation quanta - mga photon, kung mayroon silang sapat na mataas na frequency (ultraviolet, x-ray, gamma quanta).
- Impact ionization ay ang resulta ng conversion ng kinetic energy ng nagbabanggaan na mga particle sa enerhiya ng electron separation. Pati na rin angthermal ionization, nagsisilbi itong pangunahing excitation factor sa mga gas ng electric current.
Ang bawat gas ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na halaga ng threshold - ang enerhiya ng ionization na kinakailangan para sa isang electron na humiwalay mula sa isang molekula, na nagtagumpay sa isang potensyal na hadlang. Ang halagang ito para sa unang electron ay mula sa ilang volts hanggang dalawang sampu ng volts; mas maraming enerhiya ang kailangan upang alisin ang susunod na electron mula sa molekula, at iba pa.
Dapat isaalang-alang na kasabay ng ionization sa gas, nangyayari ang reverse process - recombination, iyon ay, ang pagpapanumbalik ng mga neutral na molekula sa ilalim ng pagkilos ng Coulomb forces of attraction.
Paglabas ng gas at mga uri nito
Kaya, ang electric current sa mga gas ay dahil sa ayos na paggalaw ng mga naka-charge na particle sa ilalim ng pagkilos ng isang electric field na inilapat sa kanila. Ang pagkakaroon ng mga naturang singil, sa turn, ay posible dahil sa iba't ibang salik ng ionization.
Kaya, ang thermal ionization ay nangangailangan ng makabuluhang temperatura, ngunit ang bukas na apoy dahil sa ilang kemikal na proseso ay nakakatulong sa ionization. Kahit na sa isang medyo mababang temperatura sa pagkakaroon ng isang apoy, ang hitsura ng isang electric current sa mga gas ay naitala, at ang pag-eksperimento sa gas conductivity ay ginagawang madali upang i-verify ito. Kinakailangan na ilagay ang apoy ng isang burner o kandila sa pagitan ng mga plato ng isang sisingilin na kapasitor. Ang circuit na dating bukas dahil sa air gap sa capacitor ay magsasara. Ang isang galvanometer na konektado sa circuit ay magpapakita ng pagkakaroon ng kasalukuyang.
Ang electric current sa mga gas ay tinatawag na gas discharge. Dapat itong isipin naupang mapanatili ang katatagan ng discharge, ang pagkilos ng ionizer ay dapat na pare-pareho, dahil dahil sa patuloy na recombination, ang gas ay nawawala ang mga electrically conductive properties nito. Ang ilang mga carrier ng electric current sa mga gas - ions - ay neutralized sa mga electrodes, ang iba - mga electron - na bumabagsak sa anode, ay nakadirekta sa "plus" ng field source. Kung ang ionizing factor ay huminto sa paggana, ang gas ay agad na magiging isang dielectric muli, at ang kasalukuyang ay titigil. Ang nasabing agos, na nakadepende sa pagkilos ng isang panlabas na ionizer, ay tinatawag na isang di-self-sustained discharge.
Ang mga tampok ng pagdaan ng electric current sa pamamagitan ng mga gas ay inilalarawan ng isang espesyal na pagdepende ng kasalukuyang lakas sa boltahe - ang kasalukuyang boltahe na katangian.
Isaalang-alang natin ang pagbuo ng isang paglabas ng gas sa graph ng kasalukuyang-boltahe na dependence. Kapag ang boltahe ay tumaas sa isang tiyak na halaga U1, ang kasalukuyang pagtaas ng proporsyonal dito, iyon ay, ang batas ng Ohm ay natutupad. Ang kinetic energy ay tumataas, at samakatuwid ay ang bilis ng mga singil sa gas, at ang prosesong ito ay nauuna sa recombination. Sa mga halaga ng boltahe mula U1 hanggang U2 ang ratio na ito ay nilabag; kapag naabot ang U2, ang lahat ng mga carrier ng singil ay umaabot sa mga electrodes nang hindi nagkakaroon ng oras upang muling pagsamahin. Ang lahat ng mga libreng singil ay kasangkot, at ang karagdagang pagtaas sa boltahe ay hindi humahantong sa pagtaas ng kasalukuyang. Ang likas na katangian ng paggalaw ng mga singil ay tinatawag na saturation current. Kaya, maaari nating sabihin na ang electric current sa mga gas ay dahil din sa mga kakaibang pag-uugali ng ionized gas sa mga electric field na may iba't ibang lakas.
Kapag ang potensyal na pagkakaiba sa mga electrodes ay umabot sa isang tiyak na halaga na U3, ang boltahe ay nagiging sapat para sa electric field na magdulot ng mala-avalanche na gas ionization. Ang kinetic energy ng mga libreng electron ay sapat na para sa impact ionization ng mga molecule. Kasabay nito, ang kanilang bilis sa karamihan ng mga gas ay humigit-kumulang 2000 km/s at mas mataas (ito ay kinakalkula ng tinatayang formula v=600 Ui, kung saan ang Ui Ang ay ang potensyal ng ionization). Sa sandaling ito, nangyayari ang isang pagkasira ng gas at isang makabuluhang pagtaas sa kasalukuyang nangyayari dahil sa isang panloob na pinagmulan ng ionization. Samakatuwid, ang naturang discharge ay tinatawag na independent.
Ang pagkakaroon ng panlabas na ionizer sa kasong ito ay hindi na gumaganap ng papel sa pagpapanatili ng electric current sa mga gas. Ang isang self-sustained discharge sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon at may iba't ibang mga katangian ng pinagmulan ng electric field ay maaaring magkaroon ng ilang mga tampok. Mayroong mga uri ng self-discharge tulad ng glow, spark, arc at corona. Titingnan natin kung paano kumikilos ang electric current sa mga gas, sa madaling sabi para sa bawat isa sa mga ganitong uri.
Glow Discharge
Sa isang rarefied na gas, sapat na ang potensyal na pagkakaiba mula 100 (at mas mababa pa) hanggang 1000 volts upang simulan ang isang independent discharge. Samakatuwid, ang glow discharge, na nailalarawan sa mababang lakas ng kasalukuyang (mula sa 10-5 A hanggang 1 A), ay nangyayari sa mga pressure na hindi hihigit sa ilang millimeters ng mercury.
Sa isang tubo na may bihirang gas at malamig na mga electrodes, ang lumalabas na glow discharge ay parang manipis na luminous cord sa pagitan ng mga electrodes. Kung magpapatuloy ka sa pagbomba ng gas mula sa tubo, mapapansin mopaglalabo ng kurdon, at sa mga presyon ng ikasampu ng milimetro ng mercury, halos ganap na napupuno ng glow ang tubo. Ang glow ay wala malapit sa cathode - sa tinatawag na dark cathode space. Ang natitira ay tinatawag na positibong haligi. Sa kasong ito, ang mga pangunahing proseso na tinitiyak ang pagkakaroon ng discharge ay naisalokal nang tumpak sa madilim na puwang ng katod at sa rehiyon na katabi nito. Dito, binibilisan ang mga naka-charge na gas particle, na nagpapalabas ng mga electron sa cathode.
Sa isang glow discharge, ang sanhi ng ionization ay electron emission mula sa cathode. Ang mga electron na ibinubuga ng katod ay gumagawa ng epekto ng ionization ng mga molekula ng gas, ang mga umuusbong na positibong ion ay nagdudulot ng pangalawang paglabas mula sa katod, at iba pa. Ang glow ng positibong column ay higit sa lahat dahil sa pag-recoil ng mga photon ng excited na mga molekula ng gas, at ang iba't ibang mga gas ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang glow ng isang tiyak na kulay. Ang positibong column ay nakikibahagi sa pagbuo ng isang glow discharge lamang bilang isang seksyon ng electrical circuit. Kung pinaglalapit mo ang mga electrodes, maaari mong makamit ang pagkawala ng positibong haligi, ngunit ang paglabas ay hindi titigil. Gayunpaman, sa karagdagang pagbawas sa distansya sa pagitan ng mga electrodes, hindi na magkakaroon ng glow discharge.
Dapat tandaan na para sa ganitong uri ng electric current sa mga gas, ang pisika ng ilang proseso ay hindi pa ganap na naipapaliwanag. Halimbawa, ang katangian ng mga puwersa na nagdudulot ng pagpapalawak sa ibabaw ng cathode ng rehiyon na nakikibahagi sa paglabas ay nananatiling hindi malinaw.
Spark discharge
Sparkang pagkasira ay may mapusok na karakter. Ito ay nangyayari sa mga pressure na malapit sa normal na atmospheric, sa mga kaso kung saan ang kapangyarihan ng pinagmumulan ng electric field ay hindi sapat upang mapanatili ang isang nakatigil na discharge. Sa kasong ito, ang lakas ng field ay mataas at maaaring umabot sa 3 MV/m. Ang kababalaghan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang matalim na pagtaas sa discharge electric current sa gas, sa parehong oras ang boltahe ay bumaba nang napakabilis, at ang paglabas ay huminto. Pagkatapos ay tataas muli ang potensyal na pagkakaiba, at ang buong proseso ay mauulit.
Sa ganitong uri ng discharge, nabubuo ang mga panandaliang spark channel, ang paglaki nito ay maaaring magsimula sa anumang punto sa pagitan ng mga electrodes. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang epekto ng ionization ay nangyayari nang random sa mga lugar kung saan ang pinakamalaking bilang ng mga ion ay kasalukuyang puro. Malapit sa spark channel, mabilis na uminit ang gas at sumasailalim sa thermal expansion, na nagiging sanhi ng mga acoustic wave. Samakatuwid, ang paglabas ng spark ay sinamahan ng pagkaluskos, pati na rin ang pagpapalabas ng init at isang maliwanag na glow. Ang mga proseso ng avalanche ionization ay bumubuo ng matataas na presyon at temperatura hanggang 10 libong degrees at higit pa sa spark channel.
Ang pinakamalinaw na halimbawa ng natural na spark discharge ay kidlat. Ang diameter ng pangunahing channel ng kidlat ng kidlat ay maaaring mula sa ilang sentimetro hanggang 4 m, at ang haba ng channel ay maaaring umabot sa 10 km. Ang magnitude ng agos ay umabot sa 500 libong amperes, at ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng thundercloud at ang ibabaw ng Earth ay umabot sa isang bilyong volts.
Ang pinakamahabang 321 km na kidlat ay naobserbahan noong 2007 sa Oklahoma, USA. Ang may hawak ng record para sa tagal ay kidlat, naitalanoong 2012 sa French Alps - tumagal ito ng mahigit 7.7 segundo. Kapag tinamaan ng kidlat, maaaring uminit ang hangin ng hanggang 30 libong degrees, na 6 na beses ang temperatura ng nakikitang ibabaw ng Araw.
Sa mga kaso kung saan ang kapangyarihan ng pinagmumulan ng electric field ay sapat na malaki, ang spark discharge ay nagiging arko.
Arc Discharge
Ang ganitong uri ng self-discharge ay nailalarawan sa pamamagitan ng high current density at mababang (mas mababa sa glow discharge) na boltahe. Ang distansya ng pagkasira ay maliit dahil sa kalapitan ng mga electrodes. Ang paglabas ay pinasimulan sa pamamagitan ng paglabas ng isang electron mula sa ibabaw ng katod (para sa mga metal na atom, ang potensyal ng ionization ay maliit kumpara sa mga molekula ng gas). Sa panahon ng pagkasira sa pagitan ng mga electrodes, ang mga kondisyon ay nilikha kung saan ang gas ay nagsasagawa ng isang electric current, at isang spark discharge ay nangyayari, na nagsasara ng circuit. Kung sapat ang lakas ng pinagmumulan ng boltahe, nagiging stable electric arc ang mga spark discharge.
Ionization sa panahon ng arc discharge ay umabot sa halos 100%, ang kasalukuyang lakas ay napakataas at maaaring mula 10 hanggang 100 amperes. Sa presyon ng atmospera, ang arko ay maaaring magpainit hanggang sa 5-6 na libong degree, at ang katod - hanggang sa 3 libong degree, na humahantong sa matinding thermionic emission mula sa ibabaw nito. Ang pambobomba ng anode na may mga electron ay humahantong sa bahagyang pagkawasak: isang recess ay nabuo dito - isang bunganga na may temperatura na halos 4000 °C. Ang pagtaas ng presyon ay nagdudulot ng mas matinding pagtaas ng temperatura.
Kapag ikinakalat ang mga electrodes, ang arc discharge ay nananatiling stable hanggang sa isang tiyak na distansya,na nagpapahintulot sa iyo na harapin ito sa mga lugar na iyon ng mga de-koryenteng kagamitan kung saan ito ay nakakapinsala dahil sa kaagnasan at pagkasunog ng mga contact na dulot nito. Ito ang mga device tulad ng high-voltage at automatic switch, contactor at iba pa. Ang isa sa mga paraan upang labanan ang arc na nangyayari kapag binubuksan ang mga contact ay ang paggamit ng mga arc chute batay sa prinsipyo ng extension ng arc. Maraming iba pang paraan ang ginagamit din: bridging contact, gamit ang mga materyales na may mataas na potensyal na ionization, at iba pa.
Corona discharge
Ang pagbuo ng corona discharge ay nangyayari sa normal na presyon ng atmospera sa mga hindi magkakatulad na field malapit sa mga electrodes na may malaking curvature ng ibabaw. Ang mga ito ay maaaring mga spers, mast, wire, iba't ibang elemento ng mga de-koryenteng kagamitan na may kumplikadong hugis, at maging ang buhok ng tao. Ang nasabing elektrod ay tinatawag na corona electrode. Ang mga proseso ng ionization at, nang naaayon, ang glow ng gas ay nagaganap malapit lamang dito.
Ang isang corona ay maaaring mabuo pareho sa cathode (negatibong korona) kapag binomba ng mga ion, at sa anode (positibo) bilang resulta ng photoionization. Ang negatibong korona, kung saan ang proseso ng ionization ay nakadirekta palayo sa elektrod bilang isang resulta ng thermal emission, ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pantay na glow. Sa positibong corona, makikita ang mga streamer - maliwanag na linya ng sirang configuration na maaaring maging mga spark channel.
Ang isang halimbawa ng paglabas ng corona sa mga natural na kondisyon ay ang mga apoy ng St. Elmo na nangyayari sa mga dulo ng matataas na palo, tuktok ng puno at iba pa. Ang mga ito ay nabuo sa isang mataas na boltahe ng electricmga patlang sa atmospera, madalas bago ang bagyo o sa panahon ng bagyo ng niyebe. Bilang karagdagan, ang mga ito ay nakadikit sa balat ng sasakyang panghimpapawid na nahulog sa ulap ng abo ng bulkan.
Ang
Corona discharge sa mga wire ng mga linya ng kuryente ay humahantong sa malaking pagkawala ng kuryente. Sa isang mataas na boltahe, ang isang paglabas ng corona ay maaaring maging isang arko. Ito ay nilalabanan sa iba't ibang paraan, halimbawa, sa pamamagitan ng pagtaas ng radius ng curvature ng mga konduktor.
Arus ng kuryente sa mga gas at plasma
Ang ganap o bahagyang ionized na gas ay tinatawag na plasma at itinuturing na pang-apat na estado ng bagay. Sa kabuuan, ang plasma ay neutral sa elektrisidad, dahil ang kabuuang singil ng mga bumubuong particle nito ay zero. Naiiba ito sa iba pang sistema ng mga naka-charge na particle, gaya ng mga electron beam.
Sa ilalim ng mga natural na kondisyon, ang plasma ay nabuo, bilang panuntunan, sa mataas na temperatura dahil sa banggaan ng mga atom ng gas sa mataas na bilis. Ang karamihan ng baryonic matter sa Uniberso ay nasa estado ng plasma. Ito ay mga bituin, bahagi ng interstellar matter, intergalactic gas. Ang ionosphere ng Earth ay isa ring rarefied, mahinang ionized plasma.
Ang antas ng ionization ay isang mahalagang katangian ng isang plasma - ang conductive properties nito ay nakasalalay dito. Ang antas ng ionization ay tinukoy bilang ang ratio ng bilang ng mga ionized na atom sa kabuuang bilang ng mga atom sa bawat unit volume. Kung mas ionized ang plasma, mas mataas ang electrical conductivity nito. Bilang karagdagan, ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na kadaliang kumilos.
Nakikita natin, samakatuwid, na ang mga gas na nagdadala ng kuryente ay nasa loobang mga discharge channel ay walang iba kundi plasma. Kaya, ang glow at corona discharges ay mga halimbawa ng malamig na plasma; isang spark channel ng kidlat o isang electric arc ay mga halimbawa ng mainit, halos ganap na naka-ionize na plasma.
Arus ng kuryente sa mga metal, likido at gas - mga pagkakaiba at pagkakatulad
Isaalang-alang natin ang mga tampok na nagpapakilala sa paglabas ng gas kumpara sa mga katangian ng kasalukuyang nasa ibang media.
Sa mga metal, ang current ay isang direktang paggalaw ng mga libreng electron na hindi nangangailangan ng mga pagbabago sa kemikal. Ang mga konduktor ng ganitong uri ay tinatawag na mga konduktor ng unang uri; kabilang dito, bilang karagdagan sa mga metal at haluang metal, karbon, ilang mga asing-gamot at oksido. Ang mga ito ay nakikilala sa pamamagitan ng electronic conductivity.
Ang mga conductor ng pangalawang uri ay mga electrolyte, iyon ay, mga likidong may tubig na solusyon ng alkalis, acids at s alts. Ang pagpasa ng kasalukuyang ay nauugnay sa isang kemikal na pagbabago sa electrolyte - electrolysis. Ang mga ions ng isang sangkap na natunaw sa tubig, sa ilalim ng pagkilos ng isang potensyal na pagkakaiba, ay gumagalaw sa magkasalungat na direksyon: mga positibong cation - sa cathode, negatibong mga anion - sa anode. Ang proseso ay sinamahan ng gas evolution o deposition ng isang metal layer sa cathode. Ang mga conductor ng pangalawang uri ay nailalarawan sa pamamagitan ng ionic conductivity.
Kung tungkol sa conductivity ng mga gas, ito ay, una, pansamantala, at pangalawa, ito ay may mga palatandaan ng pagkakapareho at pagkakaiba sa bawat isa sa kanila. Kaya, ang electric current sa parehong electrolytes at gas ay isang drift ng magkasalungat na sisingilin na mga particle na nakadirekta patungo sa kabaligtaran ng mga electrodes. Gayunpaman, habang ang mga electrolyte ay nailalarawan sa pamamagitan ng purong ionic conductivity, sa isang gas discharge na may kumbinasyonelectronic at ionic na mga uri ng conductivity, ang nangungunang papel ay kabilang sa mga electron. Ang isa pang pagkakaiba sa pagitan ng electric current sa mga likido at gas ay ang likas na katangian ng ionization. Sa isang electrolyte, ang mga molekula ng isang dissolved compound ay naghihiwalay sa tubig, ngunit sa isang gas, ang mga molekula ay hindi nasisira, ngunit nawawala lamang ang mga electron. Samakatuwid, ang paglabas ng gas, tulad ng agos sa mga metal, ay hindi nauugnay sa mga pagbabago sa kemikal.
Ang physics ng electric current sa mga likido at gas ay hindi rin pareho. Ang conductivity ng electrolytes sa kabuuan ay sumusunod sa batas ng Ohm, ngunit hindi ito sinusunod sa panahon ng paglabas ng gas. Ang katangian ng volt-ampere ng mga gas ay may mas kumplikadong katangian na nauugnay sa mga katangian ng plasma.
Nararapat na banggitin ang pangkalahatan at natatanging katangian ng electric current sa mga gas at sa vacuum. Ang vacuum ay halos isang perpektong dielectric. "Halos" - dahil sa isang vacuum, sa kabila ng kawalan (mas tiyak, isang napakababang konsentrasyon) ng mga carrier ng libreng bayad, posible rin ang isang kasalukuyang. Ngunit ang mga potensyal na carrier ay naroroon na sa gas, kailangan lamang nilang ma-ionize. Ang mga charge carrier ay dinadala sa vacuum mula sa matter. Bilang isang patakaran, ito ay nangyayari sa proseso ng paglabas ng elektron, halimbawa, kapag ang katod ay pinainit (thermionic emission). Ngunit, gaya ng nakita na natin, may mahalagang papel din ang paglabas sa iba't ibang uri ng mga discharge ng gas.
Paggamit ng mga discharge ng gas sa teknolohiya
Ang mga mapaminsalang epekto ng ilang mga discharge ay napag-usapan nang panandalian sa itaas. Ngayon, bigyang-pansin natin ang mga benepisyong dulot ng mga ito sa industriya at sa pang-araw-araw na buhay.
Glow discharge ay ginagamit sa electrical engineering(boltahe stabilizer), sa teknolohiya ng patong (cathode sputtering method batay sa phenomenon ng cathode corrosion). Sa electronics, ginagamit ito upang makagawa ng mga ion at electron beam. Ang isang kilalang larangan ng aplikasyon para sa glow discharges ay fluorescent at tinatawag na mga matipid na lamp at pampalamuti neon at argon discharge tubes. Bilang karagdagan, ang mga glow discharge ay ginagamit sa mga gas laser at sa spectroscopy.
Ang spark discharge ay ginagamit sa mga piyus, sa mga electroerosive na pamamaraan ng precision metal processing (spark cutting, drilling, at iba pa). Ngunit kilala ito sa paggamit nito sa mga spark plug ng internal combustion engine at sa mga gamit sa bahay (gas stoves).
Arc discharge, na unang ginamit sa teknolohiya ng pag-iilaw noong 1876 (kandila ni Yablochkov - "Russian light"), ay nagsisilbi pa ring pinagmumulan ng liwanag - halimbawa, sa mga projector at malalakas na spotlight. Sa electrical engineering, ang arko ay ginagamit sa mga mercury rectifier. Bilang karagdagan, ginagamit ito sa electric welding, metal cutting, industrial electric furnace para sa steel at alloy smelting.
Corona discharge ay ginagamit sa mga electrostatic precipitator para sa paglilinis ng ion gas, elementary particle counters, lightning rods, air conditioning system. Gumagana rin ang Corona discharge sa mga copier at laser printer, kung saan sinisingil at dini-discharge nito ang photosensitive drum at inililipat ang pulbos mula sa drum patungo sa papel.
Kaya, ang mga discharge ng gas ng lahat ng uri ang pinakamahuhusaymalawak na aplikasyon. Matagumpay at epektibong ginagamit ang electric current sa mga gas sa maraming larangan ng teknolohiya.
