Основные термины:
Газы в нормальных условиях являются диэлектриками, поскольку состоят из нейтральных атомов и молекул. Однако, они могут стать проводниками при определённых условиях, таких как:
Проведение опытов показывает, что когда между двумя заряженными дисками находится газ и к ним прикладывается небольшая разность потенциалов, газ не проводит ток. Но если газ между дисками нагреть, он начинает проводить ток, что свидетельствует о появлении в нём свободных носителей заряда.
Ионизация газа — это процесс, при котором атомы или молекулы газа теряют электроны или присоединяют их, образуя ионы. Это может произойти, например, под действием пламени. Энергия, необходимая для отрыва электрона от атома или молекулы, называется энергией ионизации.
Под воздействием электрического поля ионы и свободные электроны начинают двигаться направленно: положительные ионы к катоду, отрицательные ионы и электроны к аноду, создавая электрический ток, который называется газовым разрядом. Проводимость ионизированных газов обусловлена движением этих заряженных частиц и является ионно-электронной.
После прекращения внешнего воздействия (нагревания) электрический ток в газе исчезает, так как происходит рекомбинация ионов и электронов в нейтральные атомы или молекулы, при которой выделяется энергия, равная затраченной на ионизацию.
Ионизаторы — это внешние воздействия, вызывающие ионизацию газа. Разряд в газе, возникший в результате ионизации под действием ионизатора, называют несамостоятельным газовым разрядом.
Газы - агрегатное состояние вещества, в котором частицы (атомы или молекулы) слабо взаимодействуют и движутся хаотично, заполняя весь предоставленный объём.
Ионизация - процесс образования ионов из нейтральных атомов или молекул путём отдачи или присоединения электронов.
Свободные носители заряда - частицы, имеющие электрический заряд и способные свободно перемещаться, например, электроны или ионы в ионизированном газе.
Энергия ионизации - минимальное количество энергии, необходимое для отрыва электрона от атома или молекулы, превращая его в положительный ион.
Направленное движение ионов - движение ионов под действием электрического поля, которое приводит к возникновению электрического тока.
Несамостоятельный газовый разряд - процесс протекания электрического тока через газ, который поддерживается внешними ионизаторами, такими как излучение или тепло.
Рекомбинация - процесс, при котором положительный ион и электрон объединяются, образуя нейтральный атом или молекулу.
Ионизаторы - внешние факторы или устройства, вызывающие ионизацию атомов или молекул.
Газовый разряд — это процесс протекания электрического тока через газ, который становится проводником электричества при его ионизации. Ионизация газа может произойти под действием высокого напряжения, температуры или излучения, в результате чего атомы или молекулы газа теряют электроны или присоединяют их, превращаясь в ионы. Эти ионы и свободные электроны становятся носителями электрического заряда и под действием электрического поля движутся к электродам, создавая ток. Газовый разряд может быть как самостоятельным, так и несамостоятельным. В случае самостоятельного разряда газ поддерживает проводимость без внешнего ионизирующего воздействия после его начала, в то время как несамостоятельный разряд требует постоянного присутствия ионизатора.
Плазма — это полностью или частично ионизированный газ, в котором концентрации положительных и отрицательных зарядов практически совпадают, то есть средние плотности положительных и отрицательных зарядов одинаковы по модулю.