Провідність електролітів

Провідність електролітів здійснюється позитивними і негативними іонами, причому з підвищенням температури провідність зростає, тобто опір зменшується.

Fig 48

Провідність електролітів описується як , тут – питома провідність;

– концентрація йонів, – коефіцієнт дисоціації. Причому росте з ростом температури і є в межах .

Є 2 причини за якими зростає :

1. з ростом, росте ступінь дисоціації, тобто росте кількість позитивних і негативних іонів.

2. з ростом зменшується в’язкість рідини, тобто зменшується опір переміщення іонів.

Провідність газів

Гази є діелектриками.

Вольт-амперна характеристика газів виглядає наступним чином:

Fig 49-50

Протікання струму в газі називається газовим розрядом. Ділянка 0-2 відповідає «несамостійному» розряду. Ділянка 2-3 – самостійному.

Носіями струму в газі є позитивні іони. На ділянці несамостійного розряду носії струму утворюються за рахунок дії зовнішніх іонізаторів (таких як сонячне сівтло, нагрів і т. д.). На ділянці 2-3 різке зростання струму обумовлене тим, що концентрація носіїв струму різко зростає за рахунок процесів, що протікають у газовому розряді.

Нові носії струму виникають за рахунок таких процесів:

1. термоелектронна емісія з катода-при нагріванні катода з нього можливе випускання електронів;

2. вторинна електронна емісія-електрони випускаються катодом при бомбардуванні його іонами;

3. ударна іонізація - якщо напруженість поля в газі достатньо висока, то електрони можуть набувати енергії достатньої, щоб при зіткненні з молекулою газу іонізувати цю молекулу;

4. фотоіонізація - газовий розряд звичайно світиться і можлива іонізація молекул газу при поглинанні квантів цього світла;

5. автоіонізація - якщо напруженість поля в газі дуже висока, то можлива іонізація молекул газу під дією цього поля.

Іонізований газ називають плазмою.

Розрізняють такі 2 види плазми газового розряду:

1) низькотемпературна плазма - від ядер відриваються лише валентні електрони. (звичайна плазма)

2) високотемпературна плазма - при якій всі електрони відірвані від своїх ядер. (термоядерна плазма)

В першому випадку енергія електронів відповідає температурі

T~(20-30)*10³ K (оскільки , де k – стала Больцмана).

Для високотемпературної плазми T~10⁷ К. Обидва види плазми наявні зорям (зокрема Сонцю), водневій бомбі. У плазмі можливі так звані ядерні реакції синтезу. Основними серед самостійних газових розрядів є:

1. _{тліючий розряд – тип газового розряду із неоднорідним розподілом електричного поля між катодом і анодом. Це самостійний розряд, в якому катод випромінює електрони внаслідок бомбардування позитивними йонами й високоенергетичними світловими квантами. Його використовують в неонових лампах;}

2. дуговий – вид самостійного газового розряду, який виникає за високої температури між електродами, розведеними на невелику відстань і супроводжується яскравим світінням у формі дуги. Прикладом є електрозварка (при розведенні електродів виникає дуга). Для дуги характерна падаюча вольт амперна характеристика;

Fig 51

3. іскровий – має вигляд яскравих зигзагоподібних розгалужених ниток — каналів іонізованого газу, які пронизують розрядний проміжок і зникають, замінюючись новими. Супроводжується виділенням великої кількості теплоти і яскравим свіченням газу. Явища, які характеризують даний розряд, викликаються електронними та іонними лавинами, що виникають в іскрових каналах, де тиски збільшуються до сотень атмосфер, а температура підвищується до 10000°С. Яскравий приклад - блискавка;

4. коронний – тип газового розряду, що виникає в сильних неоднорідних електричних полях навколо електродів із великою кривизною в газах із доволі високою густиною. Утворюється у тих випадках коли напруга є недостатньою, щоб пробити розрядний проміжок. Тому біля вістрів виникає частковий пробій, який називається коронний.

Самостійно почитати Савельєва про розряди.