Экзамен по физике за 8 класс

18. Электрический ток в газах

Носителями заряда в газах могут быть ионы или электроны. Ток в газах представляет собой электрический разряд.

В естественном состоянии газы не проводят электрического тока. Изолирующие свойства газа объясняются тем, что атомы и молекулы газов в естественном состоянии являются нейтральными, незаряженными, частицами. Для того чтобы сделать газ проводящим, нужно тем или иным способом внести в него или создать в нем свободные носители заряда – заряженные частицы. При этом возможны два случая:

1. Либо эти заряженные частицы создаются действием какого-нибудь внешнего фактора или вводятся в газ извне.

2. Либо они создаются самим электрическим полем.

В первом случае заряд называется несамостоятельным, во втором самостоятельным.

Виды разрядов

Искровой разряд

При достаточной напряженности поля между электродами возникает электрическая искра, имеющая вид ярко святящегося извилистого канала, соединяющего оба электрода. Газ вблизи искры нагревается до высокой температуры и внезапно расширяется, из за чего мы слышим характерный треск. Описанная форма газового разряда носит название искрового разряда или искрового пробоя.

Коронный разряд

Возникновение ионной лавины может привести не только к искровому, но и к коронному разряду.

Коронный разряд, электрический разряд в газе, возникающий обычно при давлении не ниже атмосферного, если электрическое поле между электродами (в виде острей, тонких проводов) неоднородно. Ионизация и свечение газа в коронном разряде происходят только в ограниченной области вблизи электродов (коронирующий слой). Коронный разряд может образовываться между проводниками высоковольтных линий электропередач, что приводит к значительным потерям энергии.

Электрическая дуга

Электрический разряд в газе в виде яркосветящегося плазменного шнура. Один из электродов дуги является анодом другой катодом. Между электродами находится столб раскаленного газа, хорошо проводящего электричество. На положительном угле (электроде), вследствие сильной возгонки образуется углубление – положительный кратер. Он нагревается до высокой температуры до 40000 С. Впервые наблюдалась В. В. Петровым в 1802. Применяется для плавки и сварки металлов, для освещения и других целей.

Тлеющий разряд

Протекает при низком давлении. Представлен в виде свечения газа. При тлеющем разряде газ хорошо проводит электричество, а значит, в газе все время поддерживается сильная ионизация. Катод все время остается холодным.

Электрические явления в атмосфере

Молния – красивое и небезопасное явление природы. Представляет собой искровой разряд в атмосфере. Разные части грозового облака несут заряды различных знаков (нижняя часть отрицательно, верхняя положительно). Поэтому, если два облака сближаются разноименно заряженными частями, то между ними проскакивает молния.

Другие электрические явления в атмосфере: ионизация воздуха, электрическое поле атмосферы, электрические заряды облаков и осадков, электрические токи и разряды в атмосфере и т. д.