Ãëàâíàÿ > Ôèçèêà, 9 êë. (Áóõîâåðöåâ Á.Á.)
<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô
Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
Ìàêåòû ñòðàíèö

70. ÝËÅÊÒÐÈ×ÅÑÊÈÉ ÒÎÊ Â ÃÀÇÀÕ

Ýëåêòðè÷åñêèé ðàçðÿä â ãàçå. Âîçüìåì ýëåêòðîìåòð ñ ïðèñîåäèíåííûìè ê íåìó äèñêàìè ïëîñêîãî êîíäåíñàòîðà è çàðÿäèì åãî (ðèñ. 167). Ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå, åñëè âîçäóõ äîñòàòî÷íî ñóõîé, êîíäåíñàòîð çàìåòíî íå ðàçðÿæàåòñÿ. Ýòî ïîêàçûâàåò,

Ðèñ. 167

Ðèñ. 168

÷òî ýëåêòðè÷åñêèé òîê â âîçäóõå, âûçûâàåìûé ðàçíîñòüþ ïîòåíöèàëîâ ìåæäó äèñêàìè, î÷åíü ìàë. Ñëåäîâàòåëüíî, ýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîâîäèìîñòü âîçäóõà ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå î÷åíü ìàëà. Âîçäóõ ìîæíî ñ÷èòàòü äèýëåêòðèêîì.

Íàãðååì âîçäóõ ìåæäó äèñêàìè ãîðÿùåé ñïè÷êîé (ðèñ. 168). Çàìåòèì, ÷òî ñòðåëêà ýëåêòðîìåòðà áûñòðî ïðèáëèæàåòñÿ ê íóëþ, — çíà÷èò, êîíäåíñàòîð ðàçðÿæàåòñÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, íàãðåòûé ãàç ÿâëÿåòñÿ ïðîâîäíèêîì è â íåì óñòàíàâëèâàåòñÿ òîê.

Ïðîöåññ ïðîòåêàíèÿ òîêà ÷åðåç ãàç íàçûâàþò ãàçîâûì ðàçðÿäîì.

Èîíèçàöèÿ ãàçîâ. Ìû âèäåëè, ÷òî ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå âîçäóõ î÷åíü ïëîõîé ïðîâîäíèê. Ïðè íàãðåâàíèè ïðîâîäèìîñòü âîçäóõà âîçðàñòàåò. Óâåëè÷åíèå ïðîâîäèìîñòè âîçäóõà ìîæíî âûçâàòü è èíûìè ñïîñîáàìè, íàïðèìåð äåéñòâèåì ðàçëè÷íûõ èçëó÷åíèé: óëüòðàôèîëåòîâîãî, ðåíòãåíîâñêîãî, ðàäèîàêòèâíîãî è äð.

Ïðè îáû÷íûõ óñëîâèÿõ ãàçû ïî÷òè ïîëíîñòüþ ñîñòîÿò èç íåéòðàëüíûõ àòîìîâ èëè ìîëåêóë è, ñëåäîâàòåëüíî, ÿâëÿþòñÿ äèýëåêòðèêàìè. Âñëåäñòâèå íàãðåâàíèÿ èëè âîçäåéñòâèÿ èçëó÷åíèÿ ÷àñòü àòîìîâ èîíèçèðóåòñÿ — ðàñïàäàåòñÿ íà ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííûå èîíû è ýëåêòðîíû (ðèñ. 169).  ãàçå ìîãóò îáðàçîâûâàòüñÿ è îòðèöàòåëüíûå èîíû: îíè ïîÿâëÿþòñÿ áëàãîäàðÿ ïðèñîåäèíåíèþ ýëåêòðîíîâ ê íåéòðàëüíûì àòîìàì.

Èîíèçàöèÿ ãàçîâ ïðè íàãðåâàíèè îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî ïî ìåðå íàãðåâàíèÿ ìîëåêóëû äâèæóòñÿ áûñòðåå. Ïðè ýòîì íåêîòîðûå ìîëåêóëû íà÷èíàþò äâèãàòüñÿ òàê áûñòðî, ÷òî ÷àñòü èç íèõ ïðè ñòîëêíîâåíèÿõ ðàñïàäàåòñÿ, ïðåâðàùàÿñü â èîíû. ×åì âûøå òåìïåðàòóðà, òåì áîëüøå îáðàçóåòñÿ èîíîâ.

Ïðîâîäèìîñòü ãàçîâ. Ìåõàíèçì ïðîâîäèìîñòè ãàçîâ ïîõîæ íà ìåõàíèçì ïðîâîäèìîñòè ðàñòâîðîâ è ðàñïëàâîâ ýëåêòðîëèòîâ. Ðàçíèöà ñîñòîèò â òîì, ÷òî îòðèöàòåëüíûé çàðÿä ïåðåíîñèòñÿ â îñíîâíîì íå îòðèöàòåëüíûìè èîíàìè, êàê â âîäíûõ ðàñòâîðàõ èëè ðàñïëàâàõ ýëåêòðîëèòîâ, à ýëåêòðîíàìè, õîòÿ ïðîâîäèìîñòü çà ñ÷åò îòðèöàòåëüíûõ èîíîâ òàêæå ìîæåò èãðàòü îïðåäåëåííóþ ðîëü. Òàêèì îáðàçîì, â ãàçàõ ñî÷åòàåòñÿ ýëåêòðîííàÿ

Ðèñ. 169

Ðèñ. 170

ïðîâîäèìîñòü, ïîäîáíàÿ ïðîâîäèìîñòè ìåòàëëîâ, ñ èîííîé ïðîâîäèìîñòüþ, ïîäîáíîé ïðîâîäèìîñòè âîäíûõ ðàñòâîðîâ èëè ðàñïëàâîâ ýëåêòðîëèòîâ. Ñóùåñòâåííî åùå îäíî ðàçëè÷èå.  ðàñòáîðàõ ýëåêòðîëèòîâ îáðàçîâàíèå èîíîâ ïðîèñõîäèò âñëåäñòâèå îñëàáëåíèÿ âíóòðèìîëåêóëÿðíûõ ñâÿçåé èîíîâ â ìîëåêóëàõ ïîä äåéñòâèåì ìîëåêóë ðàñòâîðèòåëÿ (ìîëåêóë âîäû).  ãàçàõ îáðàçîâàíèå èîíîâ ïðîèñõîäèò ëèáî ïðè íàãðåâàíèè, ëèáî çà ñ÷åò äåéñòâèÿ âíåøíèõ èîíèçàòîðîâ, íàïðèìåð èçëó÷åíèé.

Ðåêîìáèíàöèÿ. Åñëè èîíèçàòîð ïåðåñòàíåò äåéñòâîâàòü, òî ìîæíî çàìåòèòü, ÷òî çàðÿæåííûé ýëåêòðîìåòð ñíîâà áóäåò ñîõðàíÿòü çàðÿä. Ýòî ïîêàçûâàåò, ÷òî ïîñëå ïðåêðàùåíèÿ äåéñòâèÿ èîíèçàòîðà ãàç ïåðåñòàåò áûòü ïðîâîäíèêîì. Òîê ïðåêðàùàåòñÿ ïîñëå òîãî, êàê âñå èîíû è ýëåêòðîíû äîñòèãíóò ýëåêòðîäîâ.

Êðîìå òîãî, ïðè ñáëèæåíèè ýëåêòðîíà è ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííîãî èîíà îíè ìîãóò âíîâü îáðàçîâàòü íåéòðàëüíûé àòîì. Ñõåìàòè÷åñêè ýòî èçîáðàæåíî íà ðèñóíêå 170. Òàêîé ïðîöåññ íàçûâàþò ðåêîìáèíàöèåé çàðÿæåííûõ ÷àñòèö.

 îòñóòñòâèå âíåøíåãî ïîëÿ çàðÿæåííûå ÷àñòèöû èñ÷åçàþò òîëüêî âñëåäñòâèå ðåêîìáèíàöèè è ãàç ñòàíîâèòñÿ äèýëåêòðèêîì. Åñëè äåéñòâèå èîíèçàòîðà íåèçìåííî, òî óñòàíàâëèâàåòñÿ äèíàìè÷åñêîå ðàâíîâåñèå, ïðè êîòîðîì ÷èñëî âíîâü îáðàçóþùèõñÿ ïàð çàðÿæåííûõ ÷àñòèö ðàâíî ñðåäíåìó ÷èñëó ïàð, èñ÷åçàþùèõ âñëåäñòâèå ðåêîìáèíàöèè.

<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
Îãëàâëåíèå