Mavzu: Gazlarda elektr toki Mundarija Kirish I bob. Gazlarda elektr toki haqida umumiy ma’lumotlar va asosiy nazariyalar

Gazlarning elektr xususiyatlari
Dielektr - bu zarrachalar konsentratsiyasi - elektr zaryadining erkin tashuvchisi hech qanday ahamiyatga ega bo'lmagan modda (vosita), natijada o'tkazuvchanlik ahamiyatsiz bo'ladi. Barcha gazlar yaxshi dielektrikdir. Ularning izolyatsion xususiyatlari universal ravishda qo'llaniladi. Masalan, har qanday kommutatorda kontaktlarning joylashishi va ular o'rtasida havo bo'shlig'ining paydo bo'lishi uchun ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Elektr uzatish liniyalaridagi simlar ham bir-biridan havo qatlami bilan izolyatsiya qilingan.
Har qanday gazning strukturaviy birligi molekula. U atom yadrolari va elektron bulutlardan iborat, ya'ni kosmosda qandaydir tarzda taqsimlangan elektr zaryadlari to'plamidir. Gaz molekulasi uning tuzilishining o'ziga xos xususiyatlariga bog'liq bo'lishi yoki tashqi elektr maydoni ta'siri ostida qutblanishi mumkin. Gazni tashkil etadigan molekulalarning aksariyati oddiy sharoitlarda elektrsiz neytraldir, chunki ulardagi zaryadlar bir-birini bekor qiladi.
Agar elektr maydon gazga qo'llanilsa, molekulalar maydon ta'sirini qoplaydigan fazoviy pozitsiyani egallab, dipol yo'nalishini oladi. Coulomb kuchlari ta'siri ostida gazda zaryadlangan zarralar harakat qila boshlaydi: katod yo'nalishi bo'yicha ijobiy ionlar, anodga salbiy ionlar va elektronlar. Ammo, agar maydon etarli potentsialga ega bo'lmasa, bitta yo'naltirilgan zaryad oqimi yuzaga kelmaydi va biz alohida toklar haqida shu qadar kuchliroq gapirishimiz mumkinki, ularni e'tiborsiz qoldirish kerak. Gaz dielektrik kabi ishlaydi.
Shunday qilib, gazlarda elektr tokining paydo bo'lishi uchun katta miqdordagi bepul zaryad tashuvchilar va maydon mavjudligi kerak.
Ionizatsiya
Gazdagi bepul zaryadlar sonining ko'payishi ko'chkiga o'xshash jarayonga ionizatsiya deyiladi. Shunga ko'ra, katta miqdordagi zaryadlangan zarralar bo'lgan gaz ionlangan deb ataladi. Aynan shunday gazlarda elektr toki hosil bo'ladi.
Ionizatsiya jarayoni molekulalarning betarafligini buzish bilan bog'liq. Elektronning parchalanishi natijasida musbat ionlar vujudga keladi, elektronning molekulaga birikishi manfiy ion hosil bo'lishiga olib keladi. Bundan tashqari, ionlangan gazda ko'plab bepul elektronlar mavjud. Ijobiy ionlar va ayniqsa elektronlar gazlardagi elektr tokini o'tkazishda asosiy zaryad tashuvchilar hisoblanadi.
Ionizatsiya ma'lum bir energiya zarrachaga yuborilganda sodir bo'ladi. Shunday qilib, molekuladagi tashqi elektron, bu energiyani olgan holda, molekulani tark etishi mumkin. Zaryadlangan zarralarning neytral zarralari bilan o'zaro to'qnashuvi yangi elektronlarning qulashiga olib keladi va jarayon ko'chkiga o'xshash xarakterga ega bo'ladi. Zarralarning kinetik energiyasi ham ortadi, bu esa ionlashishga katta hissa qo'shadi.
Gazlardagi elektr tokining qo'zg'alishiga sarflangan energiya qayerdan keladi? Gazlarni ionlashda bir nechta energiya manbalari mavjud bo'lib, ularga ko'ra ularning turlarini nomlash odatiy holdir.
Elektr maydoni tomonidan ionlash. Bunday holda, maydonning potentsial energiyasi zarralarning kinetik energiyasiga aylanadi.
Termionizatsiya. Haroratning oshishi ko'plab bepul zaryadlarning paydo bo'lishiga olib keladi.
Photoionizatsiya. Ushbu jarayonning mohiyati shundan iboratki, energiya etarlicha yuqori chastotaga (ultrabinafsha, rentgen, gamma nurlari) ega bo'lsa, elektromagnit nurlanish kvant - fotonlar orqali elektronlarga uzatiladi.
Ta'sir ionlashi to'qnashuv zarrachalarining kinetik energiyasini elektron parchalanish energiyasiga aylantirish natijasidir. Termal ionlash bilan bir qatorda, u gazlardagi elektr tokining qo'zg'alishida asosiy omil bo'lib xizmat qiladi.