Электрический ток в газах

При обычных условиях все газы являются диэлектриками, то есть не проводят электрического тока.

Однако при определенных условиях газы могут становиться проводниками. Например, пламя, внесенное в пространство между двумя металлическими дисками (см. рисунок), приводит к тому, что гальванометр отмечает появление тока. Отсюда следует вывод: пламя, то есть газ, нагретый до высокой температуры, является проводником электрического тока.

Нагревание - не единственный способ превращения газа в проводник. Вместо пламени можно использовать ультрафиолетовое или рентгеновское излучение, а также поток альфа-частиц или электронов. Опытами установлено, что действие любой из этих причин приводит к ионизации молекул газа. Прохождение тока через газы называют газовым разрядом. Только что мы рассмотрели пример так называемого несамостоятельного разряда. Он так называется потому, что для его поддержания требуется какой-либо ионизатор – пламя.

Рассмотрим теперь некоторые виды самостоятельного разряда.

Тлеющий разряд. Обычно он возникает при давлениях в газе значительно ниже атмосферного: 1—

10 Па. Из стеклянной трубки 2 с электродами, подключенными к высоковольтному источнику тока 1, насосом 3 будем откачивать воздух. Через некоторое время воздух, оставшийся в трубке, начнет испускать неяркий красно-малиновый свет. Используя вместо воздуха другие разреженные газы, можно наблюдать свечения и других оттенков. Трубки с этими газами, изогнутые в виде букв и других фигур, используют для изготовления светящихся надписей на магазинах, кинотеатрах и т. д.

Дуговой разряд. Закрепим в штативах два угольных стержня и подадим на них напряжение 30-40 В. На пару секунд стержни придвинем до соприкосновения, а затем отодвинем на расстояние 1-2 см. Теплота, выделяемая током в месте касания стержней, ионизирует воздух, превращая его в проводник. В результате он и горячие концы электродов начинают испускать ослепительно яркий свет. Используя для защиты глаз темное стекло, можно увидеть, что светящийся воздух имеет вид дуги. Дуговой разряд применяется для электросварки, для выплавки металлов.