Які носії електричного заряду створюють електричний струм у газах
Електричний струм у газах є цікавим та складним феноменом, який знаходиться на межі між фізикою твердого тіла та плазмовою фізикою. Головне питання: які носії електричного заряду створюють електричний струм у газах? Щоб зрозуміти це, розглянемо, як відбувається електризація газів і які частинки відіграють ключову роль у формуванні електричного струму.
Основні поняття
Спочатку варто визначити, що таке електричний струм у загальному значенні. Це – упорядкований рух електричних зарядів, які можуть бути як позитивними, так і негативними. Відповідно, носії електричного заряду створюють електричний струм у газах, якщо газовий середовищ наділене певними властивостями, які дозволяють підтримувати такий упорядкований рух.
Іонізація газів
Газ у нормальному стані є нейтральним, де атоми або молекули не мають надлишкового електричного заряду. Однак під впливом різних енергетичних факторів, таких як температура, радіація або електричне поле, може відбуватися процес іонізації. Іонізація – це процес, при якому атом або молекула втрачає чи набуває електронів, утворюючи іони.
- Позитивні іони – атоми або молекули, які втратили один або кілька електронів.
- Негативні іони – атоми або молекули, які приєднали додаткові електрони.
- Електрони – негативно заряджені частинки, які звільняються від атомів у процесі іонізації.
Механізм створення електричного струму
Тепер, коли ми зрозуміли процес іонізації, розглянемо, які носії електричного заряду створюють електричний струм у газах. Коли до газу прикладається зовнішнє електричне поле, виникає різниця потенціалів, що спричиняє рух заряджених частинок.
- Електрони, що є легкими та мобільними частинками, починають рухатися до позитивного електрода.
- Позитивні іони рухаються у бік негативного електрода.
- Негативні іони, за наявності, також вносять свій вклад, рухаючись до позитивного електрода.
| Тип частинки | Заряд | Напрямок руху в полі |
|---|---|---|
| Електрони | Негативний | До позитивного електрода |
| Позитивні іони | Позитивний | До негативного електрода |
| Негативні іони | Негативний | До позитивного електрода |
Значення концентрації носіїв заряду
Інтенсивність електричного струму в газі залежить від концентрації носіїв заряду. Більша кількість іонів та електронів підвищує провідність середовища. Отже, створити електричний струм в газах можна шляхом підвищення іонізації, наприклад, за допомогою підвищення температури або застосування сильнішого електричного поля.
Висновок
Підсумовуючи, відповідь на питання які носії електричного заряду створюють електричний струм у газах полягає у взаємодії електронів, позитивних та негативних іонів, що утворюються в процесі іонізації. Ці частинки в умовах зовнішнього електричного поля забезпечують упорядкований рух зарядів, який ми і сприймаємо як електричний струм.
