Электропроводность газов

Все газы, том числе и металлы в газообразном состоянии являются диэлектриками.

Носители заряда появляются в газе при его ионизации, обусловленной радиационным излучение земли, радиацией проникающей из космоса, нагрева и т.д. Поскольку ионизация это отщепление от атомов и молекул газа электронов, то положительные и отрицательные ионы образуются в результате либо присоединения дополнительного электрона к нейтральной молекуле (ион), либо отрыва электрона от нейтральной молекулы (ион+). Соответственно свободные ионы совершают безупорядоченные тепловые движения и вследствие диффузии происходит выравнивание концентрации ионов в газе. При встрече разноименных носителей зарядов происходит их рекомбинация. В среднем за достаточно длительное время при определенных условиях наступит равновесное состояние, т.е. количество возникающих свободных зарядов равно количеству рекомбинирующих. При наложении на газовый промежуток электрического поля часть зарядов не успев рекомбинировать достигает соответствующих электродов, обуславливая тем самым процесс электропроводности в газе.

При на наложении газ промежуточного электрического поля:

; ,

где n- и n+ - концентрация положительных и отрицательных зарядов;

a - коэффициент рекомбинации, показывающий какое количество частиц рекомбинирует в единицу времени.

; .

По закону Ома: , тогда

.

Для того, чтобы воспользоваться этой формулой необходимо знать c+ и c, а также коэффициент рекомбинации a и количество рекомбинируемых частиц np.

Как правило эти параметры известны:

газ c+, 104 м2/В×с c, 104 м2/В×с
H2    
He   6,3
N2 1,27 1,84
O2 1,3 1,8
Пары H2O при t=100 0C 0,62 0,56

Пусть средняя скорость теплового движения – СТ, длина пробега - l, тогда:

. а – ускорение частиц под полем:

. Vk – скорость перед столкновением (конечная скорость):

. ,

где Vн – начальная скорость частиц (Vн=0).

где n - концентрация,

d – диаметр частиц.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: