Qazlarda elektrik cərəyanı hərəkət nəticəsində yaranır. Qazlarda elektrik cərəyanı: tərif, xüsusiyyətlər və maraqlı faktlar

Sərbəst elektronların istiqamətləndirilmiş hərəkəti ilə əmələ gəlir və bu halda keçiricinin hazırlandığı maddədə heç bir dəyişiklik baş vermir.

Elektrik cərəyanının keçməsi maddələrində kimyəvi dəyişikliklərlə müşayiət olunmayan keçiricilər adlanır. birinci növ dirijorlar. Bunlara bütün metallar, kömür və bir sıra digər maddələr daxildir.

Ancaq təbiətdə elektrik cərəyanının keçiriciləri də var ki, cərəyanın keçməsi zamanı kimyəvi hadisələr baş verir. Bu dirijorlar deyilir ikinci növ dirijorlar. Bunlara əsasən suda turşuların, duzların və qələvilərin müxtəlif məhlulları daxildir.

Bir şüşə qaba su töksəniz və bir neçə damcı sulfat turşusu (və ya başqa bir turşu və ya qələvi) əlavə etsəniz və sonra iki metal lövhə götürsəniz və onlara keçiriciləri birləşdirsəniz, bu lövhələri qaba endirsəniz və cərəyan mənbəyini keçiricilərin digər ucları açar və ampermetrdən keçir, sonra məhluldan qaz ayrılacaq və dövrə bağlı olduğu müddətcə davamlı olaraq davam edəcəkdir. turşulaşdırılmış su həqiqətən keçiricidir. Bundan əlavə, plitələr qaz baloncukları ilə örtülməyə başlayacaq. Bu baloncuklar daha sonra boşqabları qoparacaq və çıxacaq.

Elektrik cərəyanı məhluldan keçdikdə kimyəvi dəyişikliklər baş verir, nəticədə qaz buraxılır.

İkinci növ keçiricilərə elektrolitlər deyilir və elektrolitdən elektrik cərəyanı keçdikdə baş verən hadisədir.

Metal plitələr elektrolitə batırılmış elektrodlar adlanır; onlardan biri cərəyan mənbəyinin müsbət qütbünə qoşulmuş anod, mənfi qütblə birləşdirilmiş digəri isə katod adlanır.

Maye keçiricidə elektrik cərəyanının keçməsini nə müəyyənləşdirir? Məlum olur ki, belə məhlullarda (elektrolitlər) turşu (qələvi, duz) molekulları həlledicinin (bu halda su) təsiri altında iki komponentə parçalanır və Molekulun bir hissəciyinin müsbət elektrik yükü, digərinin isə mənfi elektrik yükü var.

Bir molekulun elektrik yükü olan hissəciklərinə ion deyilir. Bir turşu, duz və ya qələvi suda həll edildikdə, məhlulda çoxlu sayda müsbət və mənfi ionlar görünür.

İndi aydın olmalıdır ki, məhluldan elektrik cərəyanı niyə keçib, çünki cərəyan mənbəyinə qoşulan elektrodlar arasında gərginlik yaranıb, başqa sözlə, onlardan biri müsbət, digəri isə mənfi yüklü olub. Bu potensial fərqin təsiri altında müsbət ionlar mənfi elektroda - katoda, mənfi ionlar isə anoda doğru qarışmağa başladı.

Beləliklə, ionların xaotik hərəkəti mənfi ionların bir istiqamətdə, müsbət ionların isə digər istiqamətdə nizamlı əks hərəkətinə çevrildi. Bu yük ötürülməsi prosesi elektrolitdən keçən elektrik cərəyanının axını təşkil edir və elektrodlar arasında potensial fərq olduğu müddətcə baş verir. Potensial fərqin itməsi ilə elektrolitdən keçən cərəyan dayanır, ionların nizamlı hərəkəti pozulur və yenidən xaotik hərəkət başlayır.

Nümunə olaraq, məhluldan elektrik cərəyanı keçirərkən elektroliz hadisəsini nəzərdən keçirək mis sulfat Mis elektrodları olan CuSO4 içərisinə endirildi.

Mis sulfat məhlulundan cərəyan keçdikdə elektroliz fenomeni: C - elektrolitli qab, B - cərəyan mənbəyi, C - açar

Burada həmçinin ionların elektrodlara əks hərəkəti olacaq. Müsbət ion mis ionu (Cu), mənfi ion isə turşu qalığı ionu (SO4) olacaqdır. Mis ionları, katodla təmasda olduqda, boşaldılacaq (itkin elektronları birləşdirəcək), yəni saf misin neytral molekullarına çevriləcək və nazik (molekulyar) təbəqə şəklində katodda yerləşdiriləcək.

Anoda çatan mənfi ionlar da boşaldılır (artıq elektronları verirlər). Ancaq eyni zamanda içəri girirlər kimyəvi reaksiya anodun misi ilə, bunun nəticəsində turşu qalığına SO4 mis molekulu Cu əlavə olunur və mis sulfat CuS O4 molekulu əmələ gəlir ki, bu da elektrolitə qaytarılır.

Çünki bu kimyəvi proses baş verir uzun müddət, sonra mis elektrolitdən ayrılan katodda yatırılır. Bu halda, elektrolit, katoda gedən mis molekullarının əvəzinə, ikinci elektrodun - anodun əriməsi səbəbindən yeni mis molekullarını alır.

Eyni proses sink elektrodları mis əvəzinə istifadə edilərsə və elektrolit sink sulfat ZnSO4 məhlulu olarsa baş verir. Sink də anoddan katoda keçəcək.

Beləliklə, metallarda və maye keçiricilərdə elektrik cərəyanı arasındakı fərq metallarda yük daşıyıcılarının yalnız sərbəst elektronlar, yəni mənfi yüklər olması, elektrolitlərdə isə əks istiqamətdə hərəkət edən maddənin əks yüklü hissəcikləri - ionları tərəfindən daşınması faktıdır. Ona görə də belə deyirlər Elektrolitlər ion keçiriciliyi nümayiş etdirirlər.

Elektroliz fenomeni 1837-ci ildə kimyəvi cərəyan mənbələrinin tədqiqi və təkmilləşdirilməsi üzrə çoxsaylı təcrübələr aparan B. S. Yakobi tərəfindən kəşf edilmişdir. Yakobi mis sulfat məhluluna yerləşdirilən elektrodlardan birinin içindən elektrik cərəyanı keçən zaman mis ilə örtüldüyünü müəyyən etdi.

Bu fenomen deyilir elektrokaplama, indi son dərəcə böyükdür praktik tətbiq. Buna misal olaraq metal əşyaların digər metalların nazik təbəqəsi ilə örtülməsi, məsələn, nikel örtük, qızıl örtük, gümüş örtük və s.

Qazlar (hava daxil olmaqla). normal şərait elektrik cərəyanı keçirməyin. Məsələn, çılpaq olanlar, bir-birinə paralel olaraq asılaraq, özlərini bir hava təbəqəsi ilə bir-birindən təcrid edirlər.

Ancaq təsiri altında yüksək temperatur, böyük potensial fərqlər və digər səbəblər, qazlar, maye keçiricilər kimi, ionlaşır, yəni. böyük miqdarda elektrik cərəyanının daşıyıcısı olmaqla qazdan elektrik cərəyanının keçməsini asanlaşdıran qaz molekullarının hissəcikləri.

Lakin eyni zamanda qazın ionlaşması maye keçiricinin ionlaşmasından fərqlənir. Mayedə molekul iki yüklü hissəyə parçalanırsa, qazlarda ionlaşmanın təsiri altında həmişə hər bir molekuldan elektronlar ayrılır və bir ion molekulun müsbət yüklü hissəsi şəklində qalır.

Qazın ionlaşması dayanan kimi o, keçiriciliyini dayandıracaq, maye isə həmişə elektrik cərəyanının keçiricisi olaraq qalır. Nəticə etibarı ilə qaz keçiriciliyi xarici səbəblərin təsirindən asılı olaraq müvəqqəti bir hadisədir.

Ancaq başqa bir ad var qövs boşalması və ya sadəcə elektrik qövsü. Elektrik qövsü fenomeni 19-cu əsrin əvvəllərində ilk rus elektrik mühəndisi V.V.Petrov tərəfindən kəşf edilmişdir.

V.V. Petrov, çoxsaylı təcrübələr vasitəsilə, bir cərəyan mənbəyinə qoşulmuş iki kömür arasında parlaq bir işıqla müşayiət olunan hava vasitəsilə davamlı elektrik boşalmasının meydana gəldiyini aşkar etdi. Yazılarında V.V.Petrov yazırdı ki, bu halda “qaranlıq sülh olduqca parlaq şəkildə işıqlandırıla bilər”. Başqa bir rus elektrik mühəndisi Pavel Nikolaevich Yablochkov tərəfindən praktik olaraq tətbiq edilən elektrik işığı ilk dəfə belə alındı.

Fəaliyyəti elektrik qövsünün istifadəsinə əsaslanan Yablochkov şamı o günlərdə elektrik mühəndisliyində əsl inqilab etdi.

Qövs boşalması bu gün də işıq mənbəyi kimi istifadə olunur, məsələn, işıqforlarda və proyeksiya cihazlarında. Qövs boşalmasının yüksək temperaturu ondan istifadə etməyə imkan verir. Hal-hazırda, cərəyanla işləyən qövs sobaları çox böyük güc, bir sıra sənaye sahələrində istifadə olunur: polad, çuqun, ferroərintilər, bürünc və s. Və 1882-ci ildə N.N. Benardos ilk dəfə metalın kəsilməsi və qaynaqlanması üçün qövs boşalmasından istifadə etdi.

Qaz-işıq borularında, lampalarda gün işığı, gərginlik stabilizatorları, sözdə parıltılı qaz boşalması.

Qığılcım boşalması, elektrodları cilalanmış səthə malik iki metal top olan top boşluğundan istifadə edərək böyük potensial fərqləri ölçmək üçün istifadə olunur. Toplar bir-birindən uzaqlaşdırılır və onlara ölçülmüş potensial fərq tətbiq edilir. Sonra toplar aralarında bir qığılcım çıxana qədər bir-birinə yaxınlaşdırılır. Topların diametrini, aralarındakı məsafəni, təzyiqi, temperaturu və havanın rütubətini bilməklə, xüsusi cədvəllərdən istifadə edərək toplar arasındakı potensial fərqi tapın. Bu üsul on minlərlə volt sırasının potensial fərqlərini bir neçə faiz dəqiqliklə ölçə bilər.

Vahid Dövlət İmtahanının kodifikatorunun mövzuları: azad media elektrik yükləri qazlarda.

Adi şəraitdə qazlar elektrik cəhətdən neytral atomlardan və ya molekullardan ibarətdir; Qazlarda pulsuz ödənişlər demək olar ki, yoxdur. Buna görə də qazlar dielektriklər- elektrik cərəyanı onlardan keçmir.

“Demək olar ki, heç biri” dedik, çünki əslində qazlarda və xüsusən də havada həmişə müəyyən miqdarda sərbəst yüklü hissəciklər olur. Nəticədə görünürlər ionlaşdırıcı təsirlər tərkibinə daxil olan radioaktiv maddələrdən radiasiya yer qabığı, Günəşdən gələn ultrabənövşəyi və rentgen şüaları, həmçinin kosmik şüalar - kosmosdan Yer atmosferinə nüfuz edən yüksək enerjili hissəciklərin axınları. Sonradan biz bu fakta qayıdacağıq və onun əhəmiyyətini müzakirə edəcəyik, lakin hələlik yalnız qeyd edəcəyik ki, normal şəraitdə sərbəst yüklərin “təbii” miqdarının yaratdığı qazların keçiriciliyi əhəmiyyətsizdir və nəzərə alına bilməz.

Elektrik sxemlərində açarların hərəkəti hava boşluğunun izolyasiya xüsusiyyətlərinə əsaslanır (şəkil 1). Məsələn, kiçik hava boşluğu açarda açmaq üçün kifayət qədər işıq var elektrik dövrəsi otağınızda.

düyü. 1. Açar

Bununla belə, qaz boşluğunda elektrik cərəyanının göründüyü şərait yaratmaq mümkündür. Gəlin aşağıdakı təcrübəni nəzərdən keçirək.

Hava kondansatörünün plitələrini dolduraq və onları həssas qalvanometrə birləşdirək (şəkil 2, sol). Otaq temperaturunda və çox rütubətli havada qalvanometr heç bir nəzərə çarpan cərəyan göstərməyəcək: bizim hava boşluğumuz, dediyimiz kimi, elektrik keçiricisi deyil.

düyü. 2. Havada cərəyanın görünüşü

İndi kondansatör plitələri arasındakı boşluğa bir ocaq və ya şam alovunu gətirək (şəkil 2, sağda). Cari görünür! Niyə?

Qazda ödəniş pulsuz

Kondensatorun plitələri arasında elektrik cərəyanının meydana gəlməsi, alovun təsiri altında havada meydana gəldiyini bildirir. pulsuz ödənişlər. Hansılar tam olaraq?

Təcrübə göstərir ki, qazlarda elektrik cərəyanı yüklü hissəciklərin nizamlı hərəkətidir üç növ . Bu elektronlar, müsbət ionlar Və mənfi ionlar.

Bu yüklərin qazda necə görünə biləcəyini anlayaq.

Qazın temperaturu artdıqca onun hissəciklərinin - molekulların və ya atomların istilik titrəyişləri daha intensiv olur. Zərrəciklərin bir-birinə qarşı toqquşması elə bir gücə çatır ki, başlayır ionlaşma- neytral hissəciklərin elektronlara və müsbət ionlara parçalanması (şək. 3).

düyü. 3. İonlaşma

İonlaşma dərəcəsi parçalanmış qaz hissəciklərinin sayının hissəciklərin ümumi ilkin sayına nisbətidir. Məsələn, ionlaşma dərəcəsi -ə bərabərdirsə, bu, ilkin qaz hissəciklərinin müsbət ionlara və elektronlara parçalandığını bildirir.

Qazın ionlaşma dərəcəsi temperaturdan asılıdır və temperaturla kəskin şəkildə artır. Hidrogen üçün, məsələn, aşağı temperaturda ionlaşma dərəcəsi -dən çox deyil, yuxarıda olan temperaturda isə ionlaşma dərəcəsi yaxındır (yəni hidrogen demək olar ki, tamamilə ionlaşır (qismən və ya tamamilə). ionlaşmış qazçağırdı plazma)).

Yüksək temperaturdan əlavə, qazın ionlaşmasına səbəb olan digər amillər də var.

Onları artıq keçərkən qeyd etdik: bunlar radioaktiv şüalanma, ultrabənövşəyi, rentgen və qamma şüaları, kosmik hissəciklərdir. Qazın ionlaşmasına səbəb olan hər hansı belə amil deyilir ionlaşdırıcı.

Beləliklə, ionlaşma öz-özünə deyil, ionlaşdırıcının təsiri altında baş verir.

Eyni zamanda, əks proses baş verir - rekombinasiya, yəni elektron və müsbət ionun neytral hissəcikdə yenidən birləşməsidir (şək. 4).

düyü. 4. Rekombinasiya

Rekombinasiyanın səbəbi sadədir: əks yüklü elektronların və ionların Kulon cazibəsidir. Elektrik qüvvələrinin təsiri altında bir-birlərinə doğru tələsərək, qarşılaşırlar və neytral bir atom (və ya qazın növündən asılı olaraq molekul) meydana gətirə bilirlər.

İonlaşdırıcının hərəkətinin sabit intensivliyində dinamik tarazlıq qurulur: vahid vaxtda parçalanan hissəciklərin orta sayı rekombinasiya edən hissəciklərin orta sayına bərabərdir (başqa sözlə, ionlaşma sürəti Əgər). ionlaşdırıcının təsiri artır (məsələn, temperaturun artırılması ilə), onda dinamik tarazlıq ionlaşma tərəfinə keçəcək və qazda yüklü hissəciklərin konsentrasiyası artacaq. Əksinə, ionizatoru söndürsəniz, rekombinasiya üstünlük təşkil etməyə başlayacaq və pulsuz yüklər tədricən tamamilə yox olacaq.

Deməli, ionlaşma nəticəsində qazda müsbət ionlar və elektronlar meydana çıxır. Üçüncü növ yük haradan gəlir - mənfi ionlar? Çox sadədir: bir elektron neytral atoma toxuna və özünü ona bağlaya bilər! Bu proses Şəkildə göstərilmişdir. 5.

düyü. 5. Mənfi ionun görünüşü

Bu şəkildə əmələ gələn mənfi ionlar müsbət ionlar və elektronlarla birlikdə cərəyanın yaradılmasında iştirak edəcək.

Özünü saxlamayan boşalma

Xarici elektrik sahəsi yoxdursa, sərbəst yüklər neytral qaz hissəcikləri ilə birlikdə xaotik istilik hərəkətinə keçir. Ancaq elektrik sahəsi tətbiq edildikdə, yüklü hissəciklərin nizamlı hərəkəti başlayır - qazda elektrik cərəyanı.

düyü. 6. Özünü saxlamayan boşalma

Şəkildə. Şəkil 6 bir ionlaşdırıcının təsiri altında qaz boşluğunda yaranan üç növ yüklü hissəcikləri görürük: müsbət ionlar, mənfi ionlar və elektronlar. Elektrik cərəyanı qazda yüklənmiş hissəciklərin əks hərəkəti nəticəsində əmələ gəlir: müsbət ionlar - mənfi elektroda (katod), elektronlar və mənfi ionlar - müsbət elektroda (anoda).

Müsbət anoda dəyən elektronlar dövrə vasitəsilə cərəyan mənbəyinin "artısına" yönəldilir. Mənfi ionlar anoda əlavə elektron verir və neytral hissəciklərə çevrilərək qaza qayıdır; anoda verilən elektron da mənbənin “artısına” qaçır. Katodda gələn müsbət ionlar oradan elektron alır; katodda yaranan elektron çatışmazlığı dərhal onların "mənfi" mənbədən oraya çatdırılması ilə kompensasiya edilir. Bu proseslər nəticəsində xarici dövrədə elektronların nizamlı hərəkəti baş verir. Bu, galvanometr tərəfindən qeydə alınan elektrik cərəyanıdır.

Təsvir edilən proses Şəkildə göstərilmişdir. 6, çağırdı öz-özünə boşalma qazda. Niyə asılı? Buna görə də, onu saxlamaq üçün ionizatorun daimi işləməsi lazımdır. İonlaşdırıcını çıxaraq - və cərəyan dayanacaq, çünki qaz boşluğunda pulsuz yüklərin görünüşünü təmin edən mexanizm yox olacaq. Anod və katod arasındakı boşluq yenidən izolyatora çevriləcəkdir.

Qaz boşalmasının cərəyan-gərginlik xüsusiyyətləri

Qaz boşluğundan keçən cərəyanın anod və katod arasındakı gərginlikdən asılılığı (sözdə qaz boşalmasının cərəyan-gərginlik xarakteristikası) şəkildə göstərilmişdir. 7.

düyü. 7. Cari gərginlik xarakteristikası qaz boşalması

Sıfır gərginlikdə cərəyan gücü təbii olaraq sıfırdır: yüklənmiş hissəciklər yalnız istilik hərəkətini yerinə yetirir, elektrodlar arasında nizamlı hərəkət yoxdur.

Aşağı gərginlikdə cərəyan da aşağıdır. Fakt budur ki, bütün yüklü hissəciklər elektrodlara çatmaq üçün təyin edilmir: bəzi müsbət ionlar və elektronlar bir-birini tapır və hərəkətləri zamanı yenidən birləşirlər.

Gərginlik artdıqca, sərbəst yüklər daha sürətli və daha sürətli inkişaf edir və müsbət ion və elektronun görüşməsi və yenidən birləşmə şansı azalır. Buna görə yüklənmiş hissəciklərin artan hissəsi elektrodlara çatır və cərəyan artır (bölmə ).

Müəyyən bir gərginlik dəyərində (nöqtə) yükün hərəkət sürəti o qədər yüksək olur ki, rekombinasiyanın ümumiyyətlə baş verməyə vaxtı yoxdur. Bundan sonra Hamısı ionlaşdırıcının təsiri altında əmələ gələn yüklü hissəciklər elektrodlara çatır və cərəyan doyma səviyyəsinə çatır- yəni artan gərginlik ilə cərəyan gücü dəyişməyi dayandırır. Bu, müəyyən nöqtəyə qədər baş verəcək.

Öz-özünə boşalma

Nöqtə keçdikdən sonra cərəyan gücü artan gərginliklə kəskin şəkildə artır - müstəqil kateqoriya. İndi bunun nə olduğunu anlayacağıq.

Yüklənmiş qaz hissəcikləri toqquşmadan toqquşmaya keçir; toqquşmalar arasındakı intervallarda onlar elektrik sahəsi tərəfindən sürətləndirilir, kinetik enerjilərini artırırlar. Beləliklə, gərginlik kifayət qədər böyük olduqda (eyni nöqtə) elektronlar sərbəst yollarında elə enerjilərə çatırlar ki, neytral atomlarla toqquşduqda onları ionlaşdırırlar! (İmpuls və enerjinin saxlanma qanunlarından istifadə etməklə, onun atomları ionlaşdırmaq qabiliyyətinə malik olan elektrik sahəsinin sürətləndirdiyi elektronlar (ionlar deyil) olduğunu göstərmək olar.)

Sözdə elektron təsir ionlaşması. İonlaşmış atomlardan çıxarılan elektronlar da elektrik sahəsi ilə sürətlənir və yeni atomlarla toqquşur, indi onları ionlaşdırır və yeni elektronlar əmələ gətirir. Yaranan elektron uçqunu nəticəsində ionlaşmış atomların sayı sürətlə artır, bunun nəticəsində cərəyan gücü də sürətlə artır.

Pulsuz ödənişlərin sayı o qədər böyük olur ki, xarici ionlaşdırıcıya ehtiyac yox olur. Siz sadəcə silə bilərsiniz. Nəticədə sərbəst yüklü hissəciklər yaranır daxili qazda baş verən proseslər - buna görə boşalma müstəqil adlanır.

Qaz boşluğu yüksək gərginlik altındadırsa, öz-özünə boşalma üçün ionlaşdırıcıya ehtiyac yoxdur. Qazda yalnız bir sərbəst elektronun olması kifayətdir və yuxarıda təsvir olunan elektron uçqunu başlayacaq. Və həmişə ən azı bir sərbəst elektron olacaq!

Bir daha xatırladaq ki, qazda, hətta normal şəraitdə belə, ionlaşdırıcı təsirə görə müəyyən “təbii” miqdarda pulsuz yük var. radioaktiv şüalanma yer qabığı, Günəşdən gələn yüksək tezlikli radiasiya və kosmik şüalar. Gördük ki, aşağı gərginliklərdə bu sərbəst yüklərin yaratdığı qazın keçiriciliyi cüzidir, lakin indi - yüksək gərginlik- onlar müstəqil boşalmaya səbəb olan yeni hissəciklərin uçqunu yaradacaqlar. Olacaq, necə deyərlər, parçalanma qaz boşluğu.

Quru havanın parçalanması üçün tələb olunan sahənin gücü təxminən kV/sm-dir. Başqa sözlə, bir santimetr hava ilə ayrılmış elektrodlar arasında bir qığılcım atlaması üçün onlara kilovolt gərginliyi tətbiq edilməlidir. Təsəvvür edin ki, bir neçə kilometr havanı keçmək üçün tələb olunan gərginlik nə qədər lazımdır! Ancaq tufan zamanı baş verən məhz belə qəzalar - bunlar sizə yaxşı məlum olan ildırımlardır.

Bu qısa xülasədir.

Tam versiya üzərində iş davam edir

Mühazirə2 1

Qazlarda cərəyan

1. Ümumi müddəalar

Tərif: Qazlardan elektrik cərəyanının keçməsi hadisəsi deyilir qaz boşalması.

Qazların davranışı onun temperatur və təzyiq kimi parametrlərindən çox asılıdır və bu parametrlər olduqca asanlıqla dəyişir. Buna görə də, qazlarda elektrik cərəyanının axını metallarda və ya vakuumda olduğundan daha mürəkkəbdir.

Qazlar Ohm qanununa tabe olmur.

2. İonlaşma və rekombinasiya

Qaz var normal şərait, praktiki olaraq neytral molekullardan ibarətdir, buna görə də elektrik cərəyanını çox zəif keçirir. Bununla belə, xarici təsirlər altında bir elektron atomdan qoparıla bilər və müsbət yüklü bir ion meydana gəlir. Bundan əlavə, bir elektron neytral bir atoma bağlana və mənfi yüklü bir ion meydana gətirə bilər. Bu yolla ionlaşmış qaz əldə etmək mümkündür, yəni. plazma.

Xarici təsirlərə istilik, enerjili fotonlarla şüalanma, digər hissəciklər və güclü sahələr tərəfindən bombardman daxildir, yəni. elementar emissiya üçün zəruri olan eyni şərtlər.

Atomdakı elektron potensial quyudadır və oradan qaçmaq üçün atoma əlavə enerji verilməlidir ki, bu da ionlaşma enerjisi adlanır.

İonlaşma hadisəsi ilə yanaşı, rekombinasiya hadisəsi də müşahidə olunur, yəni. neytral atom yaratmaq üçün elektron və müsbət ion birləşməsi. Bu proses ionlaşma enerjisinə bərabər enerjinin ayrılması ilə baş verir. Bu enerji radiasiya və ya istilik üçün istifadə edilə bilər. Qazın yerli istiləşməsi təzyiqin yerli dəyişməsinə səbəb olur. Bu da öz növbəsində səs dalğalarının yaranmasına səbəb olur. Beləliklə, qazın boşaldılması işıq, istilik və səs-küy təsirləri ilə müşayiət olunur.

3. Qaz boşalmasının cərəyan-gərginlik xarakteristikaları.

İlkin mərhələlərdə xarici ionizatorun hərəkəti lazımdır.

OAW bölməsində cərəyan xarici ionlaşdırıcının təsiri altında mövcuddur və bütün ionlaşmış hissəciklər cərəyanın formalaşmasında iştirak etdikdə tez doyma səviyyəsinə çatır. Xarici ionizatoru çıxarsanız, cərəyan dayanır.

Bu cür boşalma özünü saxlaya bilməyən qaz atqısı adlanır. Gərginliyi artırmağa çalışdığınız zaman qazda elektronların uçqunları görünür və cərəyan demək olar ki, artır sabit gərginlik alovlanma gərginliyi (IC) adlanır.

Bu andan etibarən boşalma müstəqil olur və xarici ionlaşdırıcıya ehtiyac yoxdur. İonların sayı o qədər çox ola bilər ki, elektrodlararası boşluğun müqaviməti azalır və müvafiq olaraq gərginlik (VSD) azalır.

Sonra elektrodlararası boşluqda cərəyanın keçdiyi sahə daralmağa başlayır və müqavimət artır və buna görə də gərginlik (MU) artır.

Gərginliyi artırmağa çalışdığınız zaman qaz tamamilə ionlaşır. Müqavimət və gərginlik sıfıra enir və cərəyan dəfələrlə artır. Nəticə qövs boşalmasıdır (EF).

Cari gərginliyin xarakteristikası qazın Ohm qanununa ümumiyyətlə tabe olmadığını göstərir.

4. Qazda gedən proseslər

edə bilən proseslər göstərilən elektron uçqunlarının meydana gəlməsinə gətirib çıxarırşəkildə.

Bunlar Taunsendin keyfiyyət nəzəriyyəsinin elementləridir.

5. Parıldayan boşalma.

At aşağı təzyiqlər aşağı gərginliklərdə isə bu boşalma müşahidə oluna bilər.

K – 1 (qaranlıq Aston məkanı).

1 – 2 (işıqlı katod filmi).

2 – 3 (qaranlıq Crookes sahəsi).

3 – 4 (ilk katod parıltısı).

4 – 5 (qaranlıq Faraday məkanı)

5 – 6 (müsbət anod sütunu).

6 – 7 (anod qaranlıq boşluq).

7 - A (anodik parıltı).

Əgər anodu hərəkətli edirsinizsə, onda müsbət sütunun uzunluğu K - 5 bölgəsinin ölçülərini praktiki olaraq dəyişdirmədən tənzimlənə bilər.

Qaranlıq ərazilərdə hissəciklər sürətlənir və işıqlı yerlərdə enerji alır, ionlaşma və rekombinasiya prosesləri baş verir.

QAZLARDA ELEKTRİK CƏYANI

Qazların müstəqil və qeyri-müstəqil keçiriciliyi. Təbii vəziyyətdə qazlar elektrik cərəyanını keçirmir, yəni. dielektriklərdir. Dövrə hava boşluğu ilə kəsilirsə, bu, sadə bir cərəyanla asanlıqla yoxlanıla bilər.

Qazların izolyasiya xassələri onunla izah olunur ki, qazların atom və molekulları təbii vəziyyətdə neytral, yüksüz hissəciklərdir. Buradan aydın olur ki, qaz keçiricisi etmək üçün bu və ya digər şəkildə ona daxil etmək və ya sərbəst yük daşıyıcıları - yüklü hissəciklər yaratmaq lazımdır. Bu halda iki hal mümkündür: ya bu yüklü hissəciklər hansısa xarici amilin təsiri ilə yaranır və ya xaricdən qaza daxil olur - qeyri-müstəqil keçiricilik, ya da elektrik sahəsinin təsiri ilə qazda yaranır. elektrodlar arasında mövcud olan özü - müstəqil keçiricilik.

Yuxarıdakı şəkildə, dövrədə qalvanometr tətbiq olunan gərginliyə baxmayaraq cərəyanın olmadığını göstərir. Bu, normal şəraitdə qazların keçiriciliyinin olmamasını göstərir.

İndi gəlin qazı 1-2 intervalında yanan ocaq daxil edərək çox yüksək temperatura qədər qızdıraq. Qalvanometr cərəyanın görünüşünü göstərəcək, buna görə də yüksək temperaturda neytral qaz molekullarının nisbəti müsbət və mənfi ionlara parçalanır. Bu fenomen deyilir ionlaşma qaz

Kiçik bir üfleyicidən hava axınını qaz boşluğuna yönəltsəniz və axının yolunda, boşluqdan kənarda ionlaşdırıcı alov qoysanız, qalvanometr bir qədər cərəyan göstərəcəkdir.

Bu o deməkdir ki, ionlar dərhal yoxa çıxmır, qazla birlikdə hərəkət edirlər. Lakin alov və boşluq 1-2 arasındakı məsafə artdıqca, cərəyan tədricən zəifləyir və sonra yox olur. Bu zaman əks yüklü ionlar elektrik cazibə qüvvəsinin təsiri altında bir-birinə yaxınlaşmağa və görüşdükdən sonra neytral molekula birləşməyə meyllidirlər. Bu proses adlanır rekombinasiya ionları.

Qazın yüksək temperatura qədər qızdırılması qaz molekullarını və ya atomlarını ionlaşdırmaq üçün yeganə yol deyil. Neytral atomlar və ya qaz molekulları da digər amillərin təsiri altında ionlaşa bilər.

İon keçiriciliyi bir sıra xüsusiyyətlərə malikdir. Beləliklə, çox vaxt müsbət və mənfi ionlar tək ionlaşmış molekullar deyil, mənfi və ya müsbət elektrona bağlanmış molekullar qruplarıdır. Buna görə hər bir ionun yükü bir və ya iki, nadir hallarda daha çox elementar yükə bərabər olsa da, onların kütlələri ayrı-ayrı atomların və molekulların kütlələrindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənə bilər. Bu şəkildə qaz ionları həmişə müəyyən atom qruplarını təmsil edən elektrolit ionlarından əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Bu fərqə görə, elektrolitlərin keçiriciliyi üçün çox xarakterik olan Faraday qanunları qazların ion keçiriciliyinə tətbiq edilmir.

Qazların ion keçiriciliyi ilə elektrolitlərin ion keçiriciliyi arasındakı ikinci, həm də çox vacib fərq ondan ibarətdir ki, Ohm qanunu qazlar üçün müşahidə olunmur: cərəyan gərginliyi xarakteristikasında daha çox mürəkkəb xarakter. Keçiricilərin (elektrolitlər daxil olmaqla) cari gərginlik xarakteristikası meylli düz xətt şəklindədir (qazlar üçün I və U-nun mütənasibliyi müxtəlif formaya malikdir);

Xüsusilə, özünü saxlaya bilməyən keçiricilik vəziyyətində, kiçik U dəyərlərində, qrafik düz bir xətt kimi görünür, yəni. Ohm qanunu təxminən qüvvədə qalır; U artdıqca əyri bir qədər gərginliklə əyilir və üfüqi düz xəttə çevrilir.

Bu o deməkdir ki, müəyyən bir gərginlikdən başlayaraq, gərginliyin artmasına baxmayaraq, cərəyan sabit qalır. Bu sabit, gərginlikdən asılı olmayan cərəyan dəyəri deyilir doyma cərəyanı.

Əldə edilən nəticələrin mənasını başa düşmək çətin deyil. Başlanğıcda, artan gərginliklə, boşalma kəsişməsindən keçən ionların sayı artır, yəni. Cərəyan I artır, çünki daha güclü sahədə ionlar daha yüksək sürətlə hərəkət edir. Lakin ionların nə qədər sürətlə hərəkət etməsindən asılı olmayaraq, onların vahid vaxtda bu kəsikdən keçənlərinin sayı, xarici ionlaşdırıcı amillərin təsirindən vahid vaxtda boşalmada yaranan ionların ümumi sayından çox ola bilməz.

Təcrübələr göstərir ki, qazda doyma cərəyanına çatdıqdan sonra gərginlik əhəmiyyətli dərəcədə artmağa davam edərsə, cərəyan gərginliyi xarakteristikasının gedişi birdən pozulur. Kifayət qədər yüksək gərginlikdə cərəyan kəskin şəkildə artır.

Cari sıçrayış göstərir ki, ionların sayı dərhal kəskin artıb. Bunun səbəbi elektrik sahəsinin özüdür: bəzi ionlara belə yüksək sürətlər verir, yəni. o qədər enerji var ki, belə ionlar neytral molekullarla toqquşduqda sonuncular ionlara parçalanır. Ümumi sayı ionlar indi ionlaşdırıcı amil ilə deyil, özü lazımi ionlaşmanı dəstəkləyə bilən sahənin özünün təsiri ilə müəyyən edilir: müstəqil olmayandan keçiricilik müstəqil olur. Qaz boşluğunun parçalanması xarakteri daşıyan müstəqil keçiriciliyin qəfil meydana gəlməsinin təsvir olunan fenomeni müstəqil keçiriciliyin görünüşünün yeganə, çox vacib olmasına baxmayaraq, forma deyil.

Qığılcım boşalması. Kifayət qədər yüksək sahə gücündə (təxminən 3 MV/m), a elektrik qığılcımı, hər iki elektrodu birləşdirən parlaq işıq saçan dolama kanalına bənzəyir. Qığılcım yaxınlığındakı qaz yüksək temperatura qədər qızdırır və birdən genişlənir, səbəb olur səs dalğaları, və biz xarakterik bir çat eşidirik.

Qaz boşalmasının təsvir edilmiş forması deyilir qığılcım boşalması və ya qaz qığılcımının pozulması. Bir qığılcım boşalması meydana gəldikdə, qaz birdən dielektrik xüsusiyyətlərini itirir və yaxşı keçirici olur. Qaz qığılcımının parçalanmasının baş verdiyi sahə gücü fərqli bir dəyərə malikdir müxtəlif qazlar və onların vəziyyətindən (təzyiq, temperatur) asılıdır. Elektrodlar arasındakı məsafə nə qədər böyükdürsə, qazın qığılcımla parçalanması üçün onların arasındakı gərginlik də bir o qədər çox lazımdır. Bu gərginlik deyilir qırılma gərginliyi.

Qırılma gərginliyinin hər hansı bir xüsusi formanın elektrodları arasındakı məsafədən necə asılı olduğunu bilməklə, qığılcımın maksimum uzunluğu boyunca naməlum gərginliyi ölçmək mümkündür. Kobud yüksək gərginliklər üçün bir qığılcım voltmetrinin cihazı buna əsaslanır.

O, 1 və 2-ci dayaqlara quraşdırılmış iki metal topdan ibarətdir, top ilə 2-ci stend vintdən istifadə edərək birinciyə yaxınlaşa və ya uzaqlaşa bilər. Toplar gərginliyi ölçmək lazım olan bir cərəyan mənbəyinə bağlanır və qığılcım görünənə qədər bir araya gətirilir. Stenddəki şkaladan istifadə edərək məsafəni ölçməklə, qığılcımın uzunluğu boyunca gərginliyin kobud qiymətləndirilməsini verə bilərsiniz (məsələn: topun diametri 5 sm və məsafəsi 0,5 sm, qırılma gərginliyi 17,5 kV-dir, və 5 sm məsafədə - 100 kV).

Parçalanmanın baş verməsi belə izah edilir: qazda həmişə təsadüfi səbəblərdən yaranan müəyyən sayda ion və elektron olur. Lakin onların sayı o qədər azdır ki, qaz praktiki olaraq elektrik cərəyanını keçirmir. Kifayət qədər yüksək sahə gücündə, iki toqquşma arasındakı intervalda ion tərəfindən toplanan kinetik enerji toqquşma zamanı neytral molekulu ionlaşdırmaq üçün kifayət edə bilər. Nəticədə yeni mənfi elektron və müsbət yüklü qalıq - ion əmələ gəlir.

Sərbəst elektron 1 neytral molekulla toqquşduqda onu elektron 2 və sərbəst müsbət iona parçalayır. 1 və 2-ci elektronlar neytral molekullarla növbəti toqquşma zamanı onları yenidən 3 və 4-cü elektronlara və sərbəst müsbət ionlara və s.

Bu ionlaşma prosesi adlanır təsir ionlaşması, və bir elektronu atomdan çıxarmaq üçün sərf edilməli olan iş - ionlaşma işi. İonlaşma işi atomun quruluşundan asılıdır və buna görə də müxtəlif qazlar üçün fərqlidir.

Zərbənin ionlaşmasının təsiri altında əmələ gələn elektronlar və ionlar qazda yüklərin sayını artırır və öz növbəsində elektrik sahəsinin təsiri altında hərəkətə keçir və yeni atomların zərbə ionlaşmasına səbəb ola bilir. Beləliklə, proses özünü gücləndirir və qazda ionlaşma tez bir zamanda çox böyük bir dəyərə çatır. Bu fenomen qar uçqununa bənzəyir, buna görə də bu proses adlandırıldı ion uçqunu.

İon uçqunun əmələ gəlməsi qığılcımların parçalanması prosesidir və ion uçqunun baş verdiyi minimum gərginlik qırılma gərginliyidir.

Beləliklə, qığılcım parçalanması zamanı qazın ionlaşmasının səbəbi ionlarla toqquşma zamanı atomların və molekulların məhv olmasıdır (təsir ionlaşması).

İldırım. Gözəl və təhlükəli təbiət hadisəsi - şimşək - atmosferdə qığılcım atılmasıdır.

Artıq 18-ci əsrin ortalarında ildırımın elektrik qığılcımına xarici oxşarlığına diqqət yetirildi. Göy gurultulu buludların böyük elektrik yükləri daşıdığı və ildırımın nəhəng bir qığılcım olduğu, ölçüsünə görə elektrik maşınının topları arasındakı qığılcımdan başqa heç bir fərqi olmadığı irəli sürüldü. Bunu, məsələn, digər elmi məsələlərlə yanaşı, atmosfer elektriki ilə də məşğul olan rus fiziki və kimyaçısı Mixail Vasilyeviç Lomonosov (1711-65) qeyd etmişdir.

Bu, 1752-53-cü illərin təcrübəsində sübut edilmişdir. Lomonosov və eyni vaxtda və bir-birindən asılı olmayaraq işləyən amerikalı alim Benjamin Franklin (1706-90).

Lomonosov "ildırım maşını" - laboratoriyasında yerləşən və ucu otaqdan çıxarılaraq yüksək bir dirəyə qaldırılan bir tel vasitəsilə atmosfer elektriklə yüklənmiş bir kondansatör qurdu. Tufan zamanı kondansatördən qığılcımlar əllə çıxarıla bilərdi.

Franklin, tufan zamanı, dəmir ucu ilə təchiz edilmiş bir ip üzərində uçurtma uçurdu; ipin ucuna bir qapı açarı bağlanmışdı. Tel islanaraq elektrik cərəyanının keçiricisinə çevrildikdə, Franklin açardan elektrik qığılcımlarını çıxara, Leyden bankalarını doldura və elektrik maşını ilə həyata keçirilən digər təcrübələri həyata keçirə bildi (Qeyd etmək lazımdır ki, bu cür təcrübələr son dərəcə təhlükəlidir, çünki ildırım uçurtmaları vura bilər və eyni zamanda, eksperimentatorun bədənindən Yerə keçəcək 1753-cü ildə Sankt-Peterburqda).

Beləliklə, ildırım buludlarının həqiqətən də yüksək elektrik yüklü olduğu göstərildi.

Göy gurultulu buludun müxtəlif hissələri müxtəlif işarələrin yüklərini daşıyır. Çox vaxt buludun aşağı hissəsi (Yerə doğru əks olunur) mənfi, yuxarı hissəsi isə müsbət yüklənir. Buna görə də, əgər iki bulud əks yüklü hissələrlə bir-birinə yaxınlaşırsa, onların arasında ildırım çaxır. Lakin ildırım axıdılması başqa cür də ola bilərdi. Yer üzərindən keçən ildırım buludu onun səthində böyük induksiya yükləri yaradır və buna görə də bulud və Yer səthi böyük bir kondansatörün iki lövhəsini təşkil edir. Buludla Yer arasındakı potensial fərq yüz milyonlarla voltla ölçülən nəhəng dəyərlərə çatır və havada güclü elektrik sahəsi yaranır. Bu sahənin gücü kifayət qədər böyük olarsa, onda bir parçalanma baş verə bilər, yəni. Yer kürəsini vuran ildırım. Eyni zamanda ildırım bəzən insanları vurur və yanğınlara səbəb olur.

İldırım üzərində aparılan çoxsaylı tədqiqatlara görə, qığılcım yükü aşağıdakı təxmini rəqəmlərlə xarakterizə olunur: buludla Yer arasında gərginlik (U) 0,1 GV (giqavolt);

cərəyan gücü (I) ildırımda 0,1 MA (meqaamper);

ildırım müddəti (t) 1 μs (mikrosaniyə);

İşıqlı kanalın diametri 10-20 sm-dir.

İldırımdan sonra yaranan ildırım, laboratoriya qığılcımının sıçraması zamanı yaranan xırıltı səsi ilə eyni mənşəyə malikdir. Məhz, ildırım kanalının içindəki hava çox isti olur və genişlənir, buna görə səs dalğaları yaranır. Buludlardan, dağlardan və s.-dən əks olunan bu dalğalar çox vaxt uzun əks-səda - ildırım gurultusu yaradır.

Korona axıdılması. Bir ion uçqunun baş verməsi həmişə qığılcımlara səbəb olmur, həm də başqa bir növ - tac boşalmasına səbəb ola bilər.

Diametri millimetrin onda bir neçəsi olan metal naqili iki yüksək izolyasiya dayağına uzataq və onu bir neçə min volt gərginlik yaradan generatorun mənfi qütbünə birləşdirək. Generatorun ikinci qütbünü Yerə aparacağıq. Nəticə, bir növ kondansatördür, plitələri tel və otağın divarlarıdır, əlbəttə ki, Yerlə əlaqə saxlayır.

Bu kondansatördəki sahə çox qeyri-bərabərdir və nazik telin yaxınlığında onun intensivliyi çox yüksəkdir. Gərginliyi tədricən artıraraq və naqili qaranlıqda müşahidə edərək, müəyyən bir gərginlikdə telin yaxınlığında teli hər tərəfdən əhatə edən zəif parıltının (korona) göründüyünü görə bilərsiniz; fısıltı səsi və cüzi xırıltı səsi ilə müşayiət olunur. Tel və mənbə arasında həssas bir galvanometr birləşdirilirsə, onda bir parıltı görünüşü ilə galvanometr generatordan naqillər vasitəsilə telə və ondan otağın havası ilə divarlara axan nəzərə çarpan bir cərəyan göstərir; tel və divarlar arasında təsir ionlaşması səbəbindən otaqda əmələ gələn ionlarla ötürülür. Beləliklə, havanın parıltısı və cərəyanın görünüşü elektrik sahəsinin təsiri altında havanın güclü ionlaşmasını göstərir. Korona boşalması təkcə telin yaxınlığında deyil, həm də ucunda və ümumiyyətlə hər hansı elektrodların yaxınlığında baş verə bilər, onun yaxınlığında çox güclü qeyri-bərabər sahə əmələ gəlir.

Korona boşalmasının tətbiqi. Elektrik qazının təmizlənməsi (elektrik süzgəcləri). Elektrik maşınına qoşulmuş iti metal elektrodlar daxil edildikdə və bütün bərk və maye hissəciklər elektrodların üzərinə çökdükdə, tüstü ilə dolu qab birdən tamamilə şəffaf olur. Təcrübənin izahı belədir: naqildə tac alovlanan kimi borunun içindəki hava yüksək dərəcədə ionlaşır. Qaz ionları toz hissəciklərinə yapışır və onları yükləyir. Borunun içərisində güclü elektrik sahəsi olduğundan yüklü toz hissəcikləri sahənin təsiri ilə elektrodlara doğru hərəkət edir və orada çökürlər.

Sayğaclar elementar hissəciklər . Geiger-Müller hissəcik sayğacı folqa ilə örtülmüş pəncərə ilə təchiz edilmiş kiçik metal silindrdən və silindrin oxu boyunca uzanan və ondan izolyasiya edilmiş nazik metal məftildən ibarətdir. Sayğac gərginliyi bir neçə min volt olan bir cərəyan mənbəyi olan bir dövrə ilə bağlıdır. Gərginlik sayğacın içərisində korona boşalmasının görünməsi üçün zəruri seçilir.

Sürətlə hərəkət edən elektron sayğacın içərisinə daxil olduqda, sonuncu sayğacın içindəki qaz molekullarını ionlaşdıraraq tacın alovlanması üçün tələb olunan gərginliyin bir qədər azalmasına səbəb olur. Sayğacda boşalma baş verir və dövrədə zəif qısamüddətli cərəyan görünür. Onu aşkar etmək üçün dövrəyə çox yüksək müqavimət (bir neçə meqaohm) daxil edilir və onunla paralel olaraq həssas bir elektrometr birləşdirilir. Sürətli elektron hər dəfə sayğaca dəyəndə, elektrikölçən vərəq əyiləcək.

Belə sayğaclar təkcə sürətli elektronları deyil, həm də ümumiyyətlə, toqquşma nəticəsində ionlaşma əmələ gətirə bilən istənilən yüklü, sürətlə hərəkət edən hissəcikləri qeydiyyata almağa imkan verir. Müasir sayğaclar hətta bir hissəciyin də onlara daxil olmasını asanlıqla aşkar edir və buna görə də elementar yüklü hissəciklərin təbiətdə həqiqətən mövcud olduğunu tam etibarlılıq və çox aydın aydınlıqla yoxlamağa imkan verir.

İldırım çubuğu. Hesablamalara görə, bütün yer kürəsinin atmosferində eyni vaxtda təxminən 1800 ildırım çaxır və saniyədə orta hesabla 100 ildırım vurur. Hər hansı bir şəxsin ildırım vurması ehtimalı cüzi olsa da, ildırım buna baxmayaraq çoxlu zərər verir. Təkcə onu qeyd etmək kifayətdir ki, hazırda iri elektrik xətlərində baş verən qəzaların təxminən yarısı ildırım vurması nəticəsində baş verir. Buna görə də ildırımdan mühafizə mühüm vəzifədir.

Lomonosov və Franklin ildırımın elektrik təbiətini izah etməklə yanaşı, ildırım vurmasından qorunmaq üçün ildırım çubuğunun necə qurulacağını da göstərmişlər. Bir ildırım çubuğu, yuxarı ucu qorunan binanın ən yüksək nöqtəsindən yuxarı itilənmiş və gücləndirilmiş uzun bir teldir. Telin aşağı ucu bir metal təbəqəyə bağlanır və təbəqə torpaq suları səviyyəsində Yerə basdırılır. Tufan zamanı Yerdə böyük induksiyalı yüklər meydana çıxır və Yer səthində böyük elektrik sahəsi yaranır. Onun gərginliyi kəskin keçiricilərin yanında çox yüksəkdir və buna görə də ildırım çubuğunun ucunda korona boşalması alovlanır. Nəticədə, induksiya edilmiş yüklər binada toplana bilməz və ildırım düşmür. İldırımın baş verdiyi hallarda (və belə hallar çox nadirdir) ildırım çubuğunu vurur və yüklər binaya zərər vermədən Yerə daxil olur.

Bəzi hallarda, ildırım çubuğundan tac boşalması o qədər güclü olur ki, ucunda aydın görünən bir parıltı görünür. Bu parıltı bəzən digər uclu obyektlərin yanında görünür, məsələn, gəmi dirəklərinin uclarında, iti ağac zirvələrində və s. Bu fenomen bir neçə əsr əvvəl müşahidə edildi və əsl mahiyyətini başa düşməyən dənizçilər arasında mövhumat dəhşətinə səbəb oldu.

Elektrik qövsü. 1802-ci ildə rus fiziki V.V. Petrov (1761-1834) müəyyən etdi ki, böyük bir elektrik batareyasının dirəklərinə iki parça kömür bağlasanız və kömürləri təmasda saxlasanız, onları bir az aralasanız, kömürlərin ucları arasında parlaq bir alov yaranacaq və kömürlərin ucları ağ qızdırılaraq, göz qamaşdıran bir işıq saçacaq.

Elektrik qövsünün istehsalı üçün ən sadə cihaz iki elektroddan ibarətdir, bunun üçün kömür deyil, qrafit, his və bağlayıcıların qarışığına basaraq əldə edilən xüsusi hazırlanmış çubuqlar götürmək daha yaxşıdır. Cari mənbə təhlükəsizlik üçün reostatın daxil olduğu işıqlandırma şəbəkəsi ola bilər.

Sıxılmış qazda (20 atm) sabit bir cərəyanda bir qövsü yandırmağa məcbur edərək, müsbət elektrodun ucunun temperaturunu 5900 ° C-ə çatdırmaq mümkün oldu, yəni. günəşin səth istiliyinə qədər. Yaxşı elektrik keçiriciliyinə malik olan və elektrik yükünün keçdiyi qaz və buxar sütunu daha yüksək temperatura malikdir. Qövsün elektrik sahəsi ilə idarə olunan bu qazların və buxarların elektronlar və ionlar tərəfindən enerjili bombardmanı sütundakı qazların temperaturunu 6000-7000°C-ə çatdırır. Qazın belə güclü ionlaşması yalnız qövs katodunun öz təsirləri ilə boşalma məkanında qazı ionlaşdıran çoxlu elektronlar buraxması səbəbindən mümkündür. Katoddan güclü elektron emissiyası, qövs katodunun özünün çox yüksək temperatura (2200-dən 3500 ° C-ə qədər) qızdırılması ilə təmin edilir. Kömürlər qövsü alovlandırmaq üçün təmasda olduqda, kömürlərdən keçən cərəyanın demək olar ki, bütün Joule istiliyi çox yüksək müqavimətə malik olan təmas nöqtəsində buraxılır. Buna görə də, kömürlərin ucları çox isti olur və bu, bir-birindən ayrıldıqda aralarında bir qövsün çıxması üçün kifayətdir. Sonradan, qövsün katodu qövsdən keçən cərəyanın özü tərəfindən qızdırılan vəziyyətdə saxlanılır. Əsas rol Bunda katodun üzərinə düşən müsbət ionlarla bombardman edilməsi rol oynayır.

Qövsün cari gərginlik xarakteristikası tamamilə unikaldır. Bir qövs boşalmasında, cərəyan artdıqca, qövs terminallarında gərginlik azalır, yəni. qövs düşən cərəyan gərginliyi xarakteristikasına malikdir.

Qövs boşalmasının tətbiqi. İşıqlandırma. Yüksək temperatur səbəbindən qövs elektrodları göz qamaşdıran bir işıq saçır (qövs sütununun parıltısı daha zəifdir, çünki qazın emissiyası aşağıdır) və buna görə də elektrik qövsü biridir ən yaxşı mənbələr Sveta. O, hər kandela üçün cəmi 3 Vt enerji sərf edir və ondan əhəmiyyətli dərəcədə daha səmərəlidir ən yaxşı lampalar közərmə Elektrik qövsü ilk dəfə işıqlandırma üçün 1875-ci ildə rus mühəndis-ixtiraçı P.N. Yablochkin (1847-1894) və "Rus işığı" və ya "şimal işığı" adını aldı. Qaynaq. Metal hissələri qaynaq etmək üçün elektrik qövsü istifadə olunur. Qaynaq edilən hissələr müsbət elektrod kimi xidmət edir; cərəyan mənbəyinin mənfi qütbünə qoşulmuş kömürlə onlara toxunaraq, cəsədlərlə kömür arasında bir qövs yaranır, metal əriyir. Merkuri qövsü. Sözdə bir kvars borusunda yanan civə qövsü böyük maraq doğurur kvars lampası. Bu lampada qövs boşalması havada deyil, civə buxarının atmosferində baş verir, bunun üçün lampaya az miqdarda civə daxil edilir və hava pompalanır. Merkuri qövs işığı güclü kimyəvi və fizioloji təsirə malik ultrabənövşəyi şüalarla son dərəcə zəngindir. Bu radiasiyadan istifadə etmək üçün lampa UV şüalarını güclü şəkildə udan şüşədən deyil, əridilmiş kvarsdan hazırlanır. Civə lampaları müxtəlif xəstəliklərin müalicəsində, eləcə də geniş istifadə olunur elmi tədqiqat ultrabənövşəyi radiasiyanın güclü mənbəyi kimi.

İbtidai siniflər fizika dərsliyindən məlumat mənbəyi kimi istifadə edilmişdir.

redaktoru akademik G.S. Landsberq (cild 2). Moskva, "Nauka" nəşriyyatı, 1985.

MARKIDONOV TIMUR, İrkutsk tərəfindən tamamlandı.

Qazlarda özünü saxlamayan və özünü saxlayan elektrik boşalmaları var.

Yalnız qaza bəzi xarici təsirlər şəraitində müşahidə olunan qazdan elektrik cərəyanının keçməsi hadisəsi özünü saxlamayan elektrik boşalması adlanır. Atomdan elektronun çıxarılması prosesi atomun ionlaşması adlanır. plazma.

Özünü saxlaya bilməyən boşalma zamanı elektrik cərəyanının daşıyıcıları müsbət ionlar və mənfi elektronlardır.

Cari gərginliyin xarakteristikası Şəkildə göstərilmişdir. 54. OAV sahəsində - özünü təmin etməyən boşalma. BC bölgəsində boşalma müstəqil olur.

Öz-özünə boşalma zamanı atomları ionlaşdırmağın yollarından biri elektron təsir ionlaşmasıdır. Elektron təsiri ilə ionlaşma A orta sərbəst yolda olan bir elektron atomdan elektronu çıxarmaq üçün kifayət qədər W k kinetik enerji əldə etdikdə mümkün olur. Qazlarda müstəqil boşalmaların növləri - qığılcım, tac, qövs və parıltı atqıları. Qığılcım boşalması

müxtəlif yüklərlə yüklənmiş və böyük potensial fərqi olan iki elektrod arasında baş verir. Fərqli yüklənmiş cisimlər arasında gərginlik 40.000 V-a qədər çatır. Qığılcım boşalması qısamüddətlidir, onun mexanizmi elektron zərbədir. İldırım bir qığılcım boşalması növüdür. Çox qeyri-bərabər elektrik sahələrində, məsələn, uç və təyyarə arasında və ya elektrik xətti naqili ilə Yer səthi arasında, xüsusi forma qazlarda öz-özünə boşalma adlanır.

korona axıdılması Elektrik qövsünün boşalması

1802-ci ildə rus alimi V.V.Petrov tərəfindən kəşf edilmişdir.40-50V gərginlikdə iki karbon elektrodu təmasda olduqda bəzi yerlərdə yüksək elektrik müqavimətinə malik kiçik kəsikli sahələr yaranır. Bu sahələr çox isti olur və elektrodlar arasında atomları və molekulları ionlaşdıran elektronlar buraxır. Qövsdə elektrik cərəyanının daşıyıcıları müsbət yüklü ionlar və elektronlardır. Azaldılmış təzyiqdə meydana gələn boşalma deyilir parıltı boşalması. Təzyiq azaldıqca elektronun sərbəst yolu artır və toqquşmalar arasındakı vaxt ərzində ionlaşma üçün kifayət qədər enerji əldə etməyi bacarır.