Газы обладают исключительно малой проводимостью. Это связано с очень низкой концентрацией носителей заряда. Появление носителей в газе происходит за счет ионизации нейтральных молекул под действием внешних факторов либо при соударении заряженных частиц с молекулами. Основным фактором, определяющим проводимость газов, является космическое излучение. Обычно в воздухе образуется порядка 1000 шт. электронов и ионов в 1 см3 за 1 сек. Ионизация сильно увеличивается при нагревании газа. Электропроводность газа, обусловленная этим явлением, называется несамостоятельной.
Под действием сильных электрических полей заряженные частицы могут приобретать большие скорости и образовывать новые ионы при соударениях с нейтральными молекулами. Электропроводность газа, обусловленная этим явлением, называется самостоятельной. В слабых электрических полях ударная ионизация отсутствует.
Одновременно с образованием носителей зарядов протекает противоположный процесс – объединение заряженных частиц в нейтральные молекулы. Этот процесс называется рекомбинацией. Наличие рекомбинации объясняет установление определенного уровня ионов спустя короткое время после начала действия внешнего ионизатора.
|
|
Характер зависимости тока от напряжения для газа представлен на рис.1. При небольших значениях напряжения выполняется закон Ома. В этой области запас положительных и отрицательных частиц достаточен и практически постоянен. При увеличении напряжения положительные ионы не успевают рекомбинировать и разряжаются на электродах. Это соответствует горизонтальному участку кривой. При дальнейшем увеличении напряжения вследствие ударной ионизации появляется самостоятельная проводимость, и ток вновь начинает расти с увеличением напряжения.