|
Elektrický proud v plynech a ve vakuu Ionizace plynů
|
| bet | 1/3 | | Sana | 31.03.2020 | | Hajmi | 0,62 Mb. | | #9379 |
|
Ionizace plynů
Plyny jsou složeny z neutrálních atomů a molekul => nemají volné částice s nábojem => plyny za normálních podmínek nevedou el. proud. Získání volných částic s nábojem – ionizací = odtržení elektronů z atomů neutrálních molekul => vznikají volný elektron a kladný iont.
Ionizační práce = ionizační energie Ei = nejmenší energie, kterou je nutno dodat k uvolnění elektronů:
[Ei] = 1 eV (elektronvolt) = 1,6∙10-19 J
Rekombinace = spojování opačně nabitých částic v neutrální molekuly (vytvořené volné elektrony a kationty se přitahují a nekombinují).
El. proud v plynech je usměrněným pohybem volných elektronů a iontů. Nazývá se výboj.
Pouze ionizovaný plyn vede el. proud.
P ozn.:
Elektronvolt… eV
e = Q = 1,6∙10-19 C
U = φ2 – φ1 = 1 V
W = ?
W = |Q|∙U = |e|∙U
W = 1,6∙10-19 C ∙ 1 V
W = 1,6∙10-19 J = 1 eV
1 eV je roven energii, kterou elektron získá při přemístění z jedné ekvipotenciální plochy na druhou, je-li mezi plochami napětí 1 V.
Nesamostatný výboj
Udržuje se jen po dobu působení ionizátoru (ionizačního činidla), který vyvolá ionizaci plynu (např. plamen zahřívající vzduch, záření – UV, RTG, radioaktivní).
Ionizátor ionizuje molekuly vzduchu => vybíjení kondenzátoru => obvodem prochází el. proud. Proud se udržuje jen po dobu působení ionizátoru.
Samostatný výboj
Pokračuje i po odstranění ionizátoru. Existuje zde Uz – zápalné napětí = napětí, při němž vzniká samostatný výboj.
Ionizace nárazem – mezi elektrodami jsou ionty a hlavně elektrony urychlovány el. polem => získají kinetickou energii EK ≥ Wionizační => nárazem ionizují neutrální molekuly.
V dostatečně silném el. poli mohou být elektrony a někdy i ionty urychleny natolik, že jsou schopny při nárazu na neutrální molekulu vyvolat novou ionizaci. Počet iontů lavinovitě vzrůstá a nastává samostatný výboj nezávislý na vnějším ionizátoru. Vysoce ionizovaný plyn v samostatném výboji se nazývá plazma.
|
| |
