Metallijohtimille ja elektrolyytteilleVirran riippuvuus jännitteestä on lineaarinen, eli virta tällaisissa johtimissa kasvaa suhteessa jännitteeseen. Kaasujen johtavuuslaki on paljon monimutkaisempi. Harkitse ulkoisen ionisaattorin vaikutuksesta virtaavien kaasujen sähkövirtaa.
Käänny kokemaan.Ota kondensaattori ja lataa se, jolloin sen levyjen väliin muodostuu jännite. Kondensaattorin levyihin liitetty elektrometri näyttää koko ajan saman jännitteen: se tarkoittaa, että ilma normaaleissa olosuhteissa on eriste, eli se ei sisällä vapaita varaosia.
Tuomme alueelle valaistun henkivalaisimen tai ottelunkondensaattorin kahden levyn välillä. Huomaa, että niiden välissä oleva jännite pienenee, kondensaattori purkautuu, jolloin levyjen välillä syntyy sähkövirta. Kaikki tämä osoittaa, että varautuneet hiukkaset ilmestyivät ilmaan levyjen välissä liekin vaikutuksen alaisena. Mitä he edustavat?
On luonnollista olettaa, että tällainenVarautuneet hiukkaset ovat ilmamolekyylejä, jotka liekin vaikutuksesta saivat sähkövaroja ja alkoivat ioneiksi kääntyä levyjen välisessä sähkökentässä liikkumalla sähkövirtaan kaasuissa, mikä johti kondensaattorilevyjen jännitteen vähenemiseen.
Huolellisen tutkimuksen avulla havaittiin, että kaasujen sähkövarausaineet ovat ioneja ja elektroneja, jotka syntyvät kaasussa altistumisen seurauksena ionisaattorille.
Ионизаторами являются пламя, рентгеновы лучи, radioaktiivisten aineiden säteilyä. Minkä tahansa alkuperän omaavalla ionisaattorilla on kyky luoda tietty määrä positiivisia ja negatiivisia ioneja tietyssä tilavuudessa ajan kuluessa.
Под действием ионизатора молекулы газа теряют elektronit ja tulevat positiivisesti varautuneiksi ioneiksi. Vapautuneet elektronit tulevat ensinnäkin itse sähkövarausten kantajiksi, ja toiseksi liittämällä neutraaleja molekyylejä tai atomeja ne muodostavat ioneja, jotka ovat negatiivisesti varautuneita. Kaasussa voi siis olla vapaita latauksia elektronien ja molempien merkkien ionien muodossa, eli kaasuissa syntyy sähkövirta.
Varautunut elin, joka on ionisoidussa kaasussa, houkuttelee vapaata vastakkaista merkkiä, jotka neutraloivat kehon varaukset, minkä seurauksena se purkautuu.
Kaasuissa ei ole niiden ainesosiaelektrodien osat, kuten elektrolyyttien tapauksessa, koska kun kaasu ionisoidaan, sen molekyylit eivät hajoa; he vain menettävät tai lisäävät elektroneja itselleen.
Kaasu-ionit lähestyvät elektrodia, antavat hänelleniiden varaukset muuttuvat neutraaleiksi molekyyleiksi tai atomeiksi ja diffundoituvat takaisin kaasuun. Elektrolyyteissä elektroneihin lähestyvät ionit joko kerääntyvät elektrodien pinnalle tai alkavat kemiallisiin reaktioihin.
Jos ionit ja vapaat elektronit muodostuvatkaasu, ovat sähkökentässä, ne saavat suunnattua liikettä. Tästä seuraa, että kaasujen kokonaisvirta on kaksi virtaa varautuneista hiukkasista, joista toinen menee anodiin ja toinen katodiin. Tähän liittyy useita erityisiä ilmiöitä. Näitä ovat erilaisten kaasun hehkuttaminen purkautumisen yhteydessä - heikosta, tuskin havaittavasta korkeajännitekaapelien hehkusta sähkön kaaren hämärän kirkkaaseen valoon ja salamannopeaan. Sähkövirta ympäristöissä (kiinteät johtimet, elektrolyytit) ei aiheuta tällaisia ilmiöitä.
Lopuksi, kun kaasupurkaus voidaan havaita jaerityisiä kemiallisia reaktioita, joita ei tapahdu normaaleissa olosuhteissa: typen oksidien ja syaanin muodostuminen ilmassa, molekyylien muodostuminen monatomisissa kaasuissa ja muut.
