Gazlardagi elektr toki: ta'rifi, xususiyatlari va qiziqarli faktlar

Mundarija:

Gazlardagi elektr toki: ta'rifi, xususiyatlari va qiziqarli faktlar
Gazlardagi elektr toki: ta'rifi, xususiyatlari va qiziqarli faktlar
Anonim

Tabiatda mutlaq dielektriklar mavjud emas. Zarrachalarning tartibli harakati - elektr zaryadining tashuvchilari - ya'ni tok har qanday muhitda yuzaga kelishi mumkin, ammo bu alohida shartlarni talab qiladi. Bu erda biz gazlarda elektr hodisalari qanday sodir bo'lishini va gazni juda yaxshi dielektrikdan juda yaxshi o'tkazgichga qanday o'zgartirish mumkinligini ko'rib chiqamiz. Bizni u qanday sharoitlarda paydo bo'lishi, shuningdek, gazlardagi elektr tokini tavsiflovchi xususiyatlar qiziqtiradi.

Gazlarning elektr xossalari

Dielektrik - bu zarrachalar - elektr zaryadining erkin tashuvchisi - kontsentratsiyasi hech qanday muhim qiymatga etmaydigan modda (o'rta), buning natijasida elektr o'tkazuvchanligi ahamiyatsiz. Barcha gazlar yaxshi dielektriklardir. Ularning izolyatsion xususiyatlari hamma joyda qo'llaniladi. Misol uchun, har qanday elektron to'xtatuvchida kontaktlarning zanglashiga olib kirishi kontaktlarning zanglashiga olib kelganda sodir bo'ladi, ular orasida havo bo'shlig'i paydo bo'ladi. Elektr liniyalaridagi simlarhavo qatlami bilan ham bir-biridan ajratilgan.

Har qanday gazning struktur birligi molekuladir. U atom yadrolari va elektron bulutlardan iborat, ya'ni u fazoda qandaydir tarzda taqsimlangan elektr zaryadlarining yig'indisidir. Gaz molekulasi tuzilishining o'ziga xos xususiyatlariga ko'ra elektr dipol bo'lishi mumkin yoki tashqi elektr maydoni ta'sirida qutblanishi mumkin. Gazni tashkil etuvchi molekulalarning katta qismi normal sharoitda elektr jihatdan neytraldir, chunki ulardagi zaryadlar bir-birini bekor qiladi.

Agar gazga elektr maydoni qoʻllanilsa, molekulalar dipol orientatsiyasini qabul qilib, maydon taʼsirini qoplaydigan fazoviy joyni egallaydi. Kulon kuchlari ta'sirida gazda mavjud bo'lgan zaryadlangan zarralar harakatlana boshlaydi: musbat ionlar - katod yo'nalishi bo'yicha, manfiy ionlar va elektronlar - anod tomon. Biroq, agar maydon etarli potentsialga ega bo'lmasa, zaryadlarning yagona yo'n altirilgan oqimi paydo bo'lmaydi va alohida oqimlar haqida gapirish mumkin, shuning uchun ularni e'tiborsiz qoldirish kerak. Gaz dielektrik kabi ishlaydi.

Shunday qilib, gazlarda elektr tokining paydo boʻlishi uchun erkin zaryad tashuvchilarning katta konsentratsiyasi va maydon mavjudligi talab qilinadi.

Ionizatsiya

Gazdagi erkin zaryadlar sonining koʻchkiga oʻxshash koʻpayishi jarayoni ionlanish deyiladi. Shunga ko'ra, katta miqdordagi zaryadlangan zarrachalar mavjud bo'lgan gaz ionlashtirilgan deb ataladi. Aynan shunday gazlarda elektr toki hosil bo'ladi.

Gazning ionlanishielektr maydoni
Gazning ionlanishielektr maydoni

Ionlanish jarayoni molekulalarning neytralligining buzilishi bilan bog'liq. Elektronning ajralishi natijasida musbat ionlar paydo bo'ladi, elektronning molekulaga biriktirilishi manfiy ion hosil bo'lishiga olib keladi. Bundan tashqari, ionlangan gazda juda ko'p erkin elektronlar mavjud. Gazlardagi elektr tokining asosiy zaryad tashuvchilari musbat ionlar va ayniqsa elektronlardir.

Ionlanish zarrachaga ma'lum miqdorda energiya berilganda sodir bo'ladi. Shunday qilib, molekula tarkibidagi tashqi elektron bu energiyani olgan holda molekulani tark etishi mumkin. Zaryadlangan zarrachalarning neytral zarralar bilan o'zaro to'qnashuvi yangi elektronlarning ishdan chiqishiga olib keladi va jarayon ko'chkiga o'xshash xususiyatga ega bo'ladi. Zarrachalarning kinetik energiyasi ham ortadi, bu esa ionlashuvga katta yordam beradi.

Gazlarda elektr tokini qo’zg’atish uchun sarflanadigan energiya qayerdan olinadi? Gazlarning ionlanishi bir nechta energiya manbalariga ega, ularga ko'ra uning turlarini nomlash odat tusiga kiradi.

  1. Elektr maydoni bilan ionlanish. Bunda maydonning potensial energiyasi zarrachalarning kinetik energiyasiga aylanadi.
  2. Termoionizatsiya. Haroratning oshishi ham koʻp miqdorda bepul toʻlovlarning paydo boʻlishiga olib keladi.
  3. Fotoionlashtirish. Bu jarayonning mohiyati shundaki, elektronlar elektromagnit nurlanish kvantlari - fotonlar orqali energiya bilan ta'minlanadi, agar ular etarlicha yuqori chastotaga ega bo'lsa (ultrabinafsha, rentgen, gamma kvantlar).
  4. Ta'sirli ionlanish - to'qnashuvchi zarrachalarning kinetik energiyasini elektronlarni ajratish energiyasiga aylantirish natijasidir. Shu qatorda; shu bilan birgatermal ionlanish, u elektr tokining gazlarida asosiy qo'zg'atuvchi omil bo'lib xizmat qiladi.

Har bir gaz ma'lum chegara qiymati bilan tavsiflanadi - elektronning molekuladan ajralib chiqishi, potentsial to'siqni engib o'tishi uchun zarur bo'lgan ionlanish energiyasi. Birinchi elektron uchun bu qiymat bir necha voltdan ikki o'n voltgacha o'zgaradi; molekuladan keyingi elektronni olib tashlash uchun ko'proq energiya talab qilinadi va hokazo.

Shuni hisobga olish kerakki, gazda ionlanish bilan bir vaqtda teskari jarayon - rekombinatsiya, ya'ni Kulon tortishish kuchlari ta'sirida neytral molekulalarning tiklanishi sodir bo'ladi.

Gaz chiqarish va uning turlari

Demak, gazlardagi elektr toki zaryadlangan zarrachalarning ularga tatbiq etilgan elektr maydoni taʼsirida tartibli harakati bilan bogʻliq. Bunday zaryadlarning mavjudligi, o'z navbatida, turli ionlanish omillari tufayli mumkin.

Gaz o'tkazuvchanligi bo'yicha tajriba
Gaz o'tkazuvchanligi bo'yicha tajriba

Demak, termal ionlanish muhim haroratlarni talab qiladi, ammo ba'zi kimyoviy jarayonlar tufayli ochiq olov ionlanishga yordam beradi. Olov borligida nisbatan past haroratda ham gazlarda elektr tokining ko'rinishi qayd etiladi va gaz o'tkazuvchanligi bilan tajriba o'tkazish buni tekshirishni osonlashtiradi. Zaryadlangan kondansatör plitalari orasiga yondirgich yoki shamning alangasini qo'yish kerak. Kondensatordagi havo bo'shlig'i tufayli ilgari ochilgan sxema yopiladi. Zanjirga ulangan galvanometr oqim mavjudligini ko'rsatadi.

Gazlardagi elektr toki gaz razryadi deyiladi. Shuni yodda tutish kerakrazryadning barqarorligini ta'minlash uchun ionizatorning harakati doimiy bo'lishi kerak, chunki doimiy rekombinatsiya tufayli gaz o'zining elektr o'tkazuvchanlik xususiyatlarini yo'qotadi. Gazlardagi elektr tokining ba'zi tashuvchilari - ionlar - elektrodlarda neytrallanadi, boshqalari - anodga tushadigan elektronlar maydon manbaining "plyus" ga yo'n altiriladi. Agar ionlashtiruvchi omil ishlashni to'xtatsa, gaz darhol yana dielektrikga aylanadi va oqim to'xtaydi. Tashqi ionizatorning ta'siriga bog'liq bo'lgan bunday oqim o'z-o'zidan bo'lmaydigan razryad deb ataladi.

Elektr tokining gazlar orqali oʻtish xususiyatlari tok kuchining kuchlanishga alohida bogʻliqligi - tok kuchlanish xarakteristikasi bilan tavsiflanadi.

Gazning volt-amper xarakteristikasi
Gazning volt-amper xarakteristikasi

Tok kuchlanishiga bog’liqlik grafigida gaz razryadning rivojlanishini ko’rib chiqamiz. Kuchlanish U1 ma'lum bir qiymatga ko'tarilganda, oqim unga mutanosib ravishda ortadi, ya'ni Ohm qonuni bajariladi. Kinetik energiya va shuning uchun gazdagi zaryadlarning tezligi oshadi va bu jarayon rekombinatsiyadan oldinda. U1 dan U2 gacha kuchlanish qiymatlarida bu nisbat buziladi; U2 ga yetganda, barcha zaryad tashuvchilar elektrodlarga qayta birlashishga ulgurmasdan yetib boradi. Barcha bepul to'lovlar ishtirok etadi va kuchlanishning yanada oshishi oqimning oshishiga olib kelmaydi. Zaryadlar harakatining bunday tabiati to'yingan oqim deb ataladi. Shunday qilib, gazlardagi elektr toki ham ionlangan gazning turli quvvatdagi elektr maydonlarida harakat qilish xususiyatlariga bog'liq, deb aytishimiz mumkin.

Elektrodlar orasidagi potentsial farq U3 ma'lum bir qiymatga yetganda, kuchlanish elektr maydonining ko'chkiga o'xshash gaz ionlanishiga olib kelishi uchun etarli bo'ladi. Erkin elektronlarning kinetik energiyasi molekulalarning zarba ionlanishi uchun allaqachon etarli. Shu bilan birga, ko'pgina gazlarda ularning tezligi taxminan 2000 km/s va undan yuqori (u v=600 Ui taxminiy formulasi bilan hisoblanadi, bu erda Ui - ionlanish potentsiali). Ayni paytda gazning parchalanishi sodir bo'ladi va ichki ionlanish manbai tufayli oqimning sezilarli darajada oshishi sodir bo'ladi. Shuning uchun bunday razryad mustaqil deb ataladi.

Bu holda tashqi ionizatorning mavjudligi gazlarda elektr tokini ushlab turishda endi rol o'ynamaydi. Turli xil sharoitlarda va elektr maydon manbasining turli xususiyatlariga ega bo'lgan o'z-o'zidan barqaror oqim ma'lum xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin. O'z-o'zidan zaryadsizlanishning porlash, uchqun, yoy va toj kabi turlari mavjud. Biz ushbu turlarning har biri uchun qisqacha elektr tokining gazlarda qanday harakat qilishini ko'rib chiqamiz.

Glow deşarj

Noyoblangan gazda mustaqil zaryadsizlanishni boshlash uchun 100 (va undan ham kamroq) dan 1000 voltgacha bo'lgan potentsial farq etarli. Shuning uchun past oqim kuchi (10-5 A dan 1 A gacha) bilan tavsiflangan nurli razryad bir necha millimetr simob bosimida sodir bo'ladi.

Noyob gaz va sovuq elektrodlari bo'lgan naychada paydo bo'ladigan porlash oqimi elektrodlar orasidagi yupqa nurli shnurga o'xshaydi. Agar siz trubadan gazni quyishda davom etsangiz, siz kuzatasizshnurning xiralashishi va simobning o'ndan bir millimetr bosimida porlash naychani deyarli to'liq to'ldiradi. Katod yaqinida porlash yo'q - qorong'u katod bo'shlig'ida. Qolganlari ijobiy ustun deb ataladi. Bunday holda, oqimning mavjudligini ta'minlaydigan asosiy jarayonlar qorong'u katod maydonida va unga tutash hududda aniq lokalizatsiya qilinadi. Bu yerda zaryadlangan gaz zarralari tezlashadi va elektronlarni katoddan chiqarib yuboradi.

porlash oqimi
porlash oqimi

Yorqin razryadda ionlanish sababi katoddan elektron chiqarishdir. Katod tomonidan chiqarilgan elektronlar gaz molekulalarining zarba ionlanishini hosil qiladi, paydo bo'ladigan musbat ionlar katoddan ikkilamchi emissiyaga olib keladi va hokazo. Ijobiy ustunning porlashi, asosan, qo'zg'atilgan gaz molekulalari tomonidan fotonlarning orqaga qaytishi bilan bog'liq va turli gazlar ma'lum bir rangning porlashi bilan tavsiflanadi. Ijobiy ustun faqat elektr zanjirining bir qismi sifatida porlash razryad hosil qilishda ishtirok etadi. Agar siz elektrodlarni bir-biriga yaqinlashtirsangiz, siz ijobiy ustunning yo'qolishiga erishishingiz mumkin, ammo tushirish to'xtamaydi. Biroq, elektrodlar orasidagi masofa yanada qisqarganda, porlash oqimi mavjud bo'lmaydi.

Shuni ta'kidlash kerakki, gazlardagi elektr tokining bu turi uchun ba'zi jarayonlar fizikasi hali to'liq ochilmagan. Masalan, razryadda ishtirok etuvchi mintaqaning katod yuzasida kengayishga olib keladigan kuchlarning tabiati noaniqligicha qolmoqda.

Uchqun chiqishi

Sparkbuzilish impulsiv xususiyatga ega. Bu normal atmosferaga yaqin bosimlarda, elektr maydon manbaining kuchi statsionar oqimni ushlab turish uchun etarli bo'lmagan hollarda sodir bo'ladi. Bunday holda, maydon kuchi yuqori va 3 MV / m ga yetishi mumkin. Hodisa gazdagi razryadli elektr tokining keskin oshishi bilan tavsiflanadi, shu bilan birga kuchlanish juda tez pasayadi va razryad to'xtaydi. Keyin potentsial farq yana ortadi va butun jarayon takrorlanadi.

Bu turdagi razryadlar bilan qisqa muddatli uchqun kanallari hosil bo'ladi, ularning o'sishi elektrodlar orasidagi istalgan nuqtadan boshlanishi mumkin. Buning sababi shundaki, ta'sirli ionlanish hozirgi vaqtda eng ko'p ionlar to'plangan joylarda tasodifiy sodir bo'ladi. Uchqun kanali yaqinida gaz tez qiziydi va issiqlik kengayishiga uchraydi, bu esa akustik to'lqinlarni keltirib chiqaradi. Shu sababli, uchqun chiqishi yorilish, shuningdek, issiqlik va yorqin nurning chiqishi bilan birga keladi. Ko‘chkining ionlashuv jarayonlari uchqun kanalida 10 ming darajagacha va undan yuqori bosim va haroratni hosil qiladi.

Tabiiy uchqun chiqishining eng yorqin misoli chaqmoqdir. Asosiy chaqmoq uchqun kanalining diametri bir necha santimetrdan 4 m gacha, kanal uzunligi esa 10 km ga etishi mumkin. Oqim kuchi 500 ming amperga etadi va momaqaldiroq buluti va Yer yuzasi o'rtasidagi potentsial farq milliard voltga etadi.

Eng uzun 321 km chaqmoq 2007 yilda AQShning Oklaxoma shtatida kuzatilgan. Davomiyligi bo'yicha rekordchi chaqmoq bo'lib, qayd etilgan2012 yilda Frantsiya Alp tog'larida - 7,7 soniyadan ortiq davom etdi. Chaqmoq urilganda havo 30 ming darajagacha qiziydi, bu Quyoshning ko'rinadigan yuzasi haroratidan 6 barobar ko'p.

Elektr maydon manbasining kuchi etarlicha katta bo'lgan hollarda, uchqun razryadi yoyga aylanadi.

Ark zaryadsizlanishi

Bu turdagi o'z-o'zidan zaryadsizlanish yuqori oqim zichligi va past (porlash razryadidan kamroq) kuchlanish bilan tavsiflanadi. Elektrodlarning yaqinligi tufayli buzilish masofasi kichik. Chiqarish katod yuzasidan elektronning chiqishi bilan boshlanadi (metall atomlari uchun ionlanish potentsiali gaz molekulalariga nisbatan kichik). Elektrodlar orasidagi buzilish paytida gaz elektr tokini o'tkazadigan sharoitlar yaratiladi va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan uchqun chiqishi sodir bo'ladi. Agar kuchlanish manbasining kuchi etarlicha katta bo'lsa, uchqun razryadlari barqaror elektr yoyiga aylanadi.

kamon zaryadsizlanishi
kamon zaryadsizlanishi

Ark zaryadsizlanishi paytida ionlanish deyarli 100% ga etadi, oqim kuchi juda yuqori va 10 dan 100 ampergacha bo'lishi mumkin. Atmosfera bosimida yoy 5-6 ming darajagacha, katod esa 3 ming darajagacha qizdirilishi mumkin, bu uning yuzasidan kuchli termion emissiyaga olib keladi. Anodni elektronlar bilan bombardimon qilish qisman vayron bo'lishiga olib keladi: uning ustida chuqurchaga - taxminan 4000 ° S haroratli krater hosil bo'ladi. Bosimning oshishi haroratning yanada oshishiga olib keladi.

Elektrodlarni yoyishda yoy zaryadsizlanishi ma'lum masofaga qadar barqaror bo'lib qoladi,bu sizga elektr jihozlarining korroziyasi va kontaktlarning yonishi tufayli zararli bo'lgan joylarda u bilan kurashishga imkon beradi. Bular yuqori voltli va avtomatik kalitlar, kontaktorlar va boshqalar kabi qurilmalardir. Kontaktlarni ochishda paydo bo'ladigan yoyga qarshi kurashish usullaridan biri bu yoyni kengaytirish printsipiga asoslangan yoy oluklaridan foydalanishdir. Boshqa ko'plab usullar ham qo'llaniladi: kontaktlarni ulash, yuqori ionlanish potentsialiga ega materiallardan foydalanish va hokazo.

Korona chiqishi

Korona razryadning rivojlanishi normal atmosfera bosimida, sirtning katta egriligi bo'lgan elektrodlar yaqinidagi keskin bir hil bo'lmagan maydonlarda sodir bo'ladi. Bu spiers, ustunlar, simlar, murakkab shaklga ega bo'lgan elektr jihozlarining turli elementlari va hatto inson sochlari bo'lishi mumkin. Bunday elektrod korona elektrod deb ataladi. Ionizatsiya jarayonlari va shunga mos ravishda gazning porlashi faqat uning yonida sodir bo'ladi.

Toj ionlar bilan bombardimon qilinganda katodda (salbiy toj) ham, fotoionlanish natijasida ham anodda (musbat) hosil bo'lishi mumkin. Termal emissiya natijasida ionlanish jarayoni elektroddan uzoqqa yo'n altirilgan salbiy korona bir tekis porlash bilan tavsiflanadi. Ijobiy tojda strimerlar kuzatilishi mumkin - uchqun kanallariga aylanishi mumkin bo'lgan buzilgan konfiguratsiyaning yorqin chiziqlari.

Tabiiy sharoitda toj ajralishiga misol qilib baland ustunlar, daraxt tepalari va boshqalar uchlarida sodir boʻladigan Avliyo Elmo yongʻinlarini keltirish mumkin. Ular elektrning yuqori kuchlanishida hosil bo'ladiatmosferadagi dalalar, ko'pincha momaqaldiroqdan oldin yoki qor bo'roni paytida. Bundan tashqari, ular vulqon kul bulutiga tushgan samolyot terisiga o'rnatildi.

korona oqishi
korona oqishi

Elektr uzatish liniyalari simlarida korona zaryadsizlanishi elektr energiyasining sezilarli yo'qotishlariga olib keladi. Yuqori kuchlanishda tojni oqizish yoyga aylanishi mumkin. U turli yo'llar bilan kurashadi, masalan, o'tkazgichlarning egrilik radiusini oshirish orqali.

Gazlar va plazmadagi elektr toki

Toʻliq yoki qisman ionlashgan gaz plazma deb ataladi va moddaning toʻrtinchi holati hisoblanadi. Umuman olganda, plazma elektr jihatdan neytraldir, chunki uning tarkibiy qismlarining umumiy zaryadi nolga teng. Bu uni boshqa zaryadlangan zarrachalar tizimlaridan, masalan, elektron nurlardan ajratib turadi.

Tabiiy sharoitda plazma, qoida tariqasida, gaz atomlarining yuqori tezlikda toʻqnashuvi natijasida yuqori haroratlarda hosil boʻladi. Koinotdagi barion moddalarning katta qismi plazma holatidadir. Bular yulduzlar, yulduzlararo materiyaning bir qismi, intergalaktik gaz. Yerning ionosferasi ham kam uchraydigan, zaif ionlangan plazmadir.

Ionlanish darajasi plazmaning muhim xarakteristikasi - uning o'tkazuvchanlik xususiyatlari unga bog'liq. Ionlanish darajasi ionlangan atomlar sonining birlik hajmdagi atomlarning umumiy soniga nisbati sifatida aniqlanadi. Plazma qanchalik ionlangan bo'lsa, uning elektr o'tkazuvchanligi shunchalik yuqori bo'ladi. Bundan tashqari, u yuqori harakatchanlik bilan ajralib turadi.

Shunday qilib, biz elektr tokini o'tkazuvchi gazlar ichida ekanligini ko'ramiztushirish kanallari plazmadan boshqa narsa emas. Shunday qilib, porlash va toj oqimlari sovuq plazma misolidir; chaqmoqning uchqun kanali yoki elektr yoyi issiq, deyarli toʻliq ionlashgan plazmaga misol boʻla oladi.

Metallar, suyuqliklar va gazlardagi elektr toki - farqlar va o'xshashliklar

Boshqa muhitlardagi tok xossalari bilan solishtirganda gaz ajralishini tavsiflovchi xususiyatlarni ko'rib chiqamiz.

Metallarda oqim kimyoviy oʻzgarishlarga olib kelmaydigan erkin elektronlarning yoʻn altirilgan harakatidir. Ushbu turdagi o'tkazgichlar birinchi turdagi o'tkazgichlar deb ataladi; bularga metallar va qotishmalardan tashqari ko'mir, ba'zi tuzlar va oksidlar kiradi. Ular elektron o'tkazuvchanligi bilan ajralib turadi.

Ikkinchi turdagi o'tkazgichlar elektrolitlar, ya'ni ishqorlar, kislotalar va tuzlarning suyuq suvli eritmalaridir. Oqimning o'tishi elektrolitning kimyoviy o'zgarishi - elektroliz bilan bog'liq. Suvda erigan moddaning ionlari potentsiallar farqi ta'sirida qarama-qarshi yo'nalishda harakat qiladi: musbat kationlar - katodga, manfiy anionlar - anodga. Jarayon gazning ajralishi yoki katodda metall qatlamning cho'kishi bilan birga keladi. Ikkinchi turdagi o'tkazgichlar ion o'tkazuvchanligi bilan tavsiflanadi.

Gazlarning o'tkazuvchanligiga kelsak, u birinchidan, vaqtinchalik, ikkinchidan, ularning har biri bilan o'xshashlik va farq belgilariga ega. Shunday qilib, elektrolitlar va gazlardagi elektr toki qarama-qarshi elektrodlarga yo'n altirilgan qarama-qarshi zaryadlangan zarrachalarning siljishidir. Biroq, elektrolitlar sof ion o'tkazuvchanligi bilan ajralib turadigan bo'lsa-da, kombinatsiyalangan gazli razryaddao'tkazuvchanlikning elektron va ion turlari, etakchi rol elektronlarga tegishli. Suyuqliklar va gazlardagi elektr tokining yana bir farqi ionlanishning tabiatidir. Elektrolitda erigan birikmaning molekulalari suvda ajraladi, lekin gazda molekulalar parchalanmaydi, faqat elektronlarini yo'qotadi. Shuning uchun gazning chiqishi, xuddi metallardagi oqim kabi, kimyoviy o'zgarishlar bilan bog'liq emas.

Suyuqlik va gazlardagi elektr tokining fizikasi ham bir xil emas. Elektrolitlarning o'tkazuvchanligi umuman Ohm qonuniga bo'ysunadi, lekin gazni tushirish paytida u kuzatilmaydi. Gazlarning volt-amper xarakteristikasi plazma xossalari bilan bog'liq bo'lgan ancha murakkab xarakterga ega.

Gazlardagi va vakuumdagi elektr tokining umumiy va o'ziga xos xususiyatlarini eslatib o'tish kerak. Vakuum deyarli mukammal dielektrikdir. "Deyarli" - chunki vakuumda, erkin zaryad tashuvchilarning yo'qligiga (aniqrog'i, juda past konsentratsiyaga) qaramay, oqim ham mumkin. Ammo potentsial tashuvchilar allaqachon gazda mavjud, ular faqat ionlashtirilishi kerak. Zaryad tashuvchilar moddadan vakuumga keltiriladi. Qoida tariqasida, bu elektron emissiya jarayonida, masalan, katod qizdirilganda (termionik emissiya) sodir bo'ladi. Lekin, yuqorida aytib o'tganimizdek, emissiya har xil turdagi gaz chiqindilarida ham muhim rol o'ynaydi.

Gaz razryadlaridan texnologiyada foydalanish

Ba'zi chiqindilarning zararli ta'siri yuqorida qisqacha muhokama qilingan. Endi ularning sanoat va kundalik hayotda olib keladigan foydalariga e'tibor qarataylik.

gaz lazeri
gaz lazeri

Glow razryad elektrotexnikada ishlatiladi(kuchlanish stabilizatorlari), qoplama texnologiyasida (katod korroziyasi hodisasiga asoslangan katodli püskürtme usuli). Elektronikada u ion va elektron nurlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Yorqin razryadlarni qo'llashning taniqli sohasi - bu lyuminestsent va iqtisodiy deb ataladigan lampalar va dekorativ neon va argon chiqarish quvurlari. Bundan tashqari, porlash razryadlari gaz lazerlarida va spektroskopiyada qo'llaniladi.

Uchqun chiqarish sigortalarda, metallni aniq qayta ishlashning elektroeroziv usullarida (uchqunni kesish, burg'ulash va hokazo) qo'llaniladi. Ammo u ichki yonuv dvigatellarining shamlarida va maishiy texnikada (gaz plitalari) ishlatilishi bilan mashhur.

Ark zaryadsizlanishi, birinchi marta 1876 yilda yoritish texnologiyasida qo'llanilgan (Yablochkov shamchasi - "Rossiya nuri") hali ham yorug'lik manbai bo'lib xizmat qiladi - masalan, proyektorlar va kuchli yorug'lik chiroqlarida. Elektrotexnikada yoy simob rektifikatorlarida qo'llaniladi. Bundan tashqari, u elektr payvandlashda, metall kesishda, po'lat va qotishma eritish uchun sanoat elektr pechlarida ishlatiladi.

Korona zaryadsizlanishi ion gazini tozalash uchun elektrostatik choʻktirgichlarda, elementar zarracha hisoblagichlarda, chaqmoqlar, konditsioner tizimlarida qoʻllaniladi. Korona zaryadsizlanishi nusxa ko'chirish va lazer printerlarida ham ishlaydi, u erda fotosensitiv barabanni zaryad qiladi va zaryadsizlantiradi va kukunni barabandan qog'ozga o'tkazadi.

Shunday qilib, barcha turdagi gaz razryadlari eng ko'p topiladikeng qo'llanilishi. Gazlardagi elektr toki texnologiyaning ko'plab sohalarida muvaffaqiyatli va samarali qo'llaniladi.

Tavsiya: