Doğada mutlak dielektrik yoktur. Parçacıkların - elektrik yükü taşıyıcıları - yani akımın düzenli hareketi herhangi bir ortamda meydana gelebilir, ancak bu gerektirir Özel durumlar. Burada nasıl olduğuna bakacağız elektriksel olaylar gazlarda ve bir gazın çok iyi bir dielektrikten çok iyi bir iletkene nasıl dönüştürülebileceği. Gazlarda elektrik akımının meydana geldiği koşulların yanı sıra hangi özelliklerin karakterize edildiğiyle de ilgileneceğiz.

Gazların elektriksel özellikleri

Dielektrik, parçacıkların (serbest elektrik yükü taşıyıcıları) konsantrasyonunun herhangi bir değere ulaşmadığı bir maddedir (ortam). önemli değer Bunun sonucunda iletkenlik ihmal edilebilir düzeydedir. Bütün gazlar iyi dielektriklerdir. Yalıtım özellikleri her yerde kullanılmaktadır. Örneğin herhangi bir anahtarda kontaklar aralarında hava boşluğu oluşacak konuma getirildiğinde devre açılır. Enerji hatlarındaki teller de bir hava tabakasıyla birbirlerinden yalıtılır.

Herhangi bir gazın yapısal birimi bir moleküldür. Bu oluşmaktadır atom çekirdeği ve elektronik bulutlar, yani bir koleksiyon elektrik ücretleri, uzayda bir şekilde dağıtılır. Yapısının özelliklerinden dolayı bir gaz molekülü, harici bir elektrik alanının etkisi altında polarize edilebilir. Bir gazı oluşturan moleküllerin büyük çoğunluğu, içlerindeki yükler birbirini iptal ettiğinden normal koşullar altında elektriksel olarak nötrdür.

Bir gaza elektrik alanı uygulandığında moleküller, alanın etkisini telafi edecek uzaysal bir pozisyon işgal ederek dipol yönelimi alacaktır. Etki altındaki gazın içinde bulunan yüklü parçacıklar Coulomb kuvvetleri hareket etmeye başlayacaktır: pozitif iyonlar katoda doğru, negatif iyonlar ve elektronlar anoda doğru. Bununla birlikte, alanın potansiyeli yetersizse, yüklerin tek bir yönlendirilmiş akışı ortaya çıkmaz ve daha ziyade ihmal edilecek kadar zayıf olan bireysel akımlardan söz edilebilir. Gaz bir dielektrik gibi davranır.

Böylece olay için elektrik akımı Gazlarda yüksek konsantrasyonda serbest yük taşıyıcıları ve bir alanın varlığı gereklidir.

İyonlaşma

Bir gazdaki serbest yüklerin sayısında çığ benzeri bir artış sürecine iyonlaşma denir. Buna göre, içinde bulunan gaz önemli miktar yüklü parçacıklara iyonize denir. Bu tür gazlarda bir elektrik akımı yaratılır.

İyonlaşma süreci moleküllerin nötrlüğünün ihlali ile ilişkilidir. Bir elektronun çıkarılması nedeniyle pozitif iyonlar ortaya çıkar; bir moleküle bir elektron eklenmesi oluşumuna yol açar. negatif iyon. Ayrıca iyonize gaz çok miktarda içerir. serbest elektronlar. Gazlarda elektrik akımı sırasında pozitif iyonlar ve özellikle elektronlar ana yük taşıyıcılarıdır.

İyonlaşma, bir parçacığa belirli miktarda enerji verildiğinde meydana gelir. Böylece moleküldeki dış elektron bu enerjiyi alarak molekülü terk edebilir. Yüklü parçacıkların nötr olanlarla karşılıklı çarpışması, yeni elektronların dışarı atılmasına yol açar ve süreç çığ benzeri bir karaktere bürünür. Parçacıkların kinetik enerjisi de artar, bu da iyonizasyonu büyük ölçüde artırır.

Gazlarda elektrik akımını uyarmak için harcanan enerji nereden geliyor? Gazların iyonlaşmasının, türlerinin genellikle adlandırıldığı çeşitli enerji kaynakları vardır.

1. Elektrik alanıyla iyonlaşma. Bu durumda potansiyel enerji alanlar şuna dönüştürülür: kinetik enerji parçacıklar.
2. Termal iyonizasyon. Sıcaklıktaki bir artış da oluşumuna yol açar büyük miktarücretsiz masraflar.
3. Fotoiyonizasyon. Öz bu süreç kuantum elektronlara enerji veriyor mu Elektromanyetik radyasyon- fotonlar, eğer yeterliyse yüksek frekans(ultraviyole, x-ışını, gama kuantumu).
4. Darbe iyonizasyonu, çarpışan parçacıkların kinetik enerjisinin elektron ayrılma enerjisine dönüştürülmesiyle sonuçlanır. Termal iyonlaşmanın yanı sıra gazlarda elektrik akımının uyarılmasında ana faktör olarak görev yapar.

Her gaz belirli bir eşik değeriyle karakterize edilir - bir elektronun molekülden ayrılarak potansiyel bariyeri aşması için gereken iyonizasyon enerjisi. İlk elektronun bu değeri birkaç volttan iki on volta kadar değişir; Bir molekülden bir sonraki elektronu çıkarmak için daha fazla enerjiye ihtiyaç vardır ve bu böyle devam eder.

Gazdaki iyonizasyonla eş zamanlı olarak ters işlemin meydana geldiği dikkate alınmalıdır - rekombinasyon, yani nötr moleküllerin Coulomb çekici kuvvetlerinin etkisi altında restorasyonu.

Gaz deşarjı ve çeşitleri

Dolayısıyla gazlardaki elektrik akımı, yüklü parçacıkların kendilerine uygulanan elektrik alanının etkisi altında düzenli hareketinden kaynaklanır. Bu tür suçlamaların varlığı da şu nedenlerden dolayı mümkündür: Çeşitli faktörler iyonizasyon.

Bu nedenle, termal iyonizasyon önemli sıcaklıklar gerektirir, ancak bazı nedenlerden dolayı açık alev gerekir. kimyasal süreçler iyonizasyonu teşvik eder. Bir alevin varlığında nispeten düşük bir sıcaklıkta bile, gazlarda bir elektrik akımının görünümü kaydedilir ve gaz iletkenliği ile yapılan deneyler bunu doğrulamayı kolaylaştırır. Yüklü bir kapasitörün plakaları arasına bir brülörün veya mumun alevini yerleştirmek gerekir. Kondansatördeki hava boşluğu nedeniyle daha önce açık olan devre kapanacaktır. Devreye bağlı bir galvanometre akımın varlığını gösterecektir.

Gazlardaki elektrik akımına gaz deşarjı denir. Deşarj stabilitesini korumak için iyonlaştırıcının hareketinin sabit olması gerektiği unutulmamalıdır, çünkü sürekli rekombinasyon nedeniyle gaz elektriksel olarak iletken özelliklerini kaybeder. Gazlardaki bazı elektrik akımı taşıyıcıları - iyonlar - elektrotlarda nötrleştirilir, diğerleri - elektronlar - anoda ulaştıklarında alan kaynağının "artısına" yönlendirilirler. İyonlaştırıcı faktörün etkisi sona ererse, gaz hemen tekrar dielektrik haline gelecek ve akım duracaktır. Harici bir iyonlaştırıcının etkisine bağlı olan böyle bir akıma, kendi kendine yetmeyen deşarj denir.

Elektrik akımının gazlardan geçişinin özellikleri, akımın voltaja özel bir bağımlılığı - akım-voltaj karakteristiği ile tanımlanır.

Akım-voltaj bağımlılığı grafiğinde gaz deşarjının gelişimini ele alalım. Gerilim belirli bir U1 değerine yükseldiğinde, akım da onunla orantılı olarak artar, yani Ohm kanunu karşılanır. Kinetik enerji ve dolayısıyla gazdaki yüklerin hızı artar ve bu süreç rekombinasyonu geride bırakır. U 1'den U 2'ye kadar olan voltaj değerlerinde bu ilişki ihlal edilir; U2'ye ulaşıldığında, tüm yük taşıyıcılar yeniden birleşmeye zaman kalmadan elektrotlara ulaşır. Tüm ücretsiz masraflar söz konusudur ve voltajdaki daha fazla artış, akımda bir artışa yol açmaz. Yüklerin bu tür hareketine doyma akımı denir. Dolayısıyla gazlardaki elektrik akımının, iyonize gazın çeşitli kuvvetlerdeki elektrik alanlarındaki davranışının özelliklerinden de kaynaklandığını söyleyebiliriz.

Elektrotlar arasındaki potansiyel farkı belirli bir U3 değerine ulaştığında, voltaj, elektrik alanının gazın çığ benzeri iyonlaşmasına neden olması için yeterli hale gelir. Serbest elektronların kinetik enerjisi, moleküllerin darbeli iyonlaşması için zaten yeterlidir. Çoğu gazdaki hızları yaklaşık 2000 km/s ve daha yüksektir (Ui'nin iyonlaşma potansiyeli olduğu yaklaşık v=600 Ui formülü kullanılarak hesaplanır). Bu anda gaz arızası meydana gelir ve akımda önemli bir artış meydana gelir. dahili kaynak iyonizasyon. Bu nedenle böyle bir deşarja bağımsız denir.

Harici bir iyonlaştırıcının varlığı bu durumda artık gazlardaki elektrik akımının korunmasında rol oynamaz. Bağımsız deşarj farklı koşullar ve çeşitli özellikler Elektrik alanının kaynağı belirli özelliklere sahip olabilir. Parıltı, kıvılcım, ark ve korona gibi kendi kendine deşarj türleri vardır. Bu türlerin her biri için kısaca elektrik akımının gazlarda nasıl davrandığına bakacağız.

Kendi kendine deşarjı başlatmak için 100 (veya hatta daha az) ila 1000 voltluk bir potansiyel farkı yeterlidir. Bu nedenle, düşük bir akım değeri (10 -5 A'dan 1 A'ya kadar) ile karakterize edilen bir akkor deşarjı, birkaç milimetre cıvadan fazla olmayan basınçlarda meydana gelir.

Seyreltilmiş gaz ve soğuk elektrotlara sahip bir tüpte oluşan ışıltılı deşarj, elektrotlar arasında ince, parlak bir kordon gibi görünür. Tüpten gaz pompalamaya devam ederseniz, kablo yıkanır ve milimetrenin onda biri cıva basıncında parıltı tüpü neredeyse tamamen doldurur. Karanlık katot alanı olarak adlandırılan alanda, katodun yakınında herhangi bir parıltı yoktur. Geri kalanına pozitif sütun denir. Bu durumda deşarjın varlığını sağlayan ana süreçler tam olarak karanlık katot alanında ve ona bitişik alanda lokalize edilir. Burada yüklü gaz parçacıkları hızlandırılarak elektronları katottan dışarı atar.

Işıma deşarjında ​​iyonlaşmanın nedeni katottan elektron emisyonudur. Katot tarafından yayılan elektronlar, gaz moleküllerinin darbeli iyonizasyonunu üretir, sonuçta ortaya çıkan pozitif iyonlar, katottan ikincil emisyona neden olur, vb. Pozitif bir sütunun parıltısı, esas olarak, uyarılmış gaz molekülleri tarafından fotonların salınmasından kaynaklanır ve farklı gazlar, belirli bir renkteki parıltıyla karakterize edilir. Pozitif sütun, akkor deşarjın oluşumunda yalnızca bir bölüm olarak yer alır. elektrik devresi. Elektrotları yaklaştırırsanız pozitif sütunun kaybolmasını sağlayabilirsiniz ancak deşarj durmayacaktır. Ancak elektrotlar arasındaki mesafenin daha da azaltılmasıyla akkor deşarjı mevcut olamaz.

Şunu belirtmek gerekir ki bu türden Gazlardaki elektrik akımı nedeniyle bazı süreçlerin fiziği henüz tam olarak açıklığa kavuşmamıştır. Örneğin, katot yüzeyindeki deşarjda yer alan bölgeyi genişletmek için akımın artmasına neden olan kuvvetlerin doğası belirsizliğini koruyor.

Kıvılcım deşarjı

Kıvılcım dökümü darbeli bir yapıya sahiptir. Elektrik alan kaynağının gücünün sabit bir deşarjı sürdürmek için yetersiz olduğu durumlarda, normal atmosfer basıncına yakın basınçlarda meydana gelir. Alan kuvveti yüksektir ve 3 MV/m'ye ulaşabilir. Bu fenomen karakterize edilir keskin artış gazdaki elektrik akımını boşaltır, aynı zamanda voltaj çok hızlı bir şekilde düşer ve boşalma durur. Daha sonra potansiyel fark tekrar artar ve tüm süreç tekrarlanır.

Bu tip deşarj ile kısa süreli kıvılcım kanalları oluşur ve bunların büyümesi elektrotlar arasındaki herhangi bir noktadan başlayabilir. Bunun nedeni, darbe iyonlaşmasının rastgele olduğu yerlerde meydana gelmesidir. şu an konsantreler en büyük sayı iyonlar. Kıvılcım kanalının yakınında gaz hızla ısınır ve termal Genleşme, neden olan akustik dalgalar. Bu nedenle, bir kıvılcım deşarjına bir çatırtı sesinin yanı sıra ısı salınımı ve parlak bir parıltı eşlik eder. Kıvılcım kanalında çığ iyonizasyon süreçleri oluşur yüksek basınçlar ve 10 bin derece ve üzerindeki sıcaklıklar.

Doğal kıvılcım deşarjının en çarpıcı örneği yıldırımdır. Ana yıldırım kıvılcımı kanalının çapı birkaç santimetreden 4 m'ye kadar değişebilmekte, kanalın uzunluğu ise 10 km'ye ulaşabilmektedir. Mevcut güç 500 bin ampere ulaşıyor ve fırtına bulutu ile Dünya yüzeyi arasındaki potansiyel fark bir milyar volta ulaşıyor.

En uzun yıldırım düşmesi 321 km ile 2007 yılında ABD'nin Oklahoma kentinde görüldü. En uzun süre rekorunun sahibi, 2012 yılında Fransız Alpleri'nde kaydedilen yıldırımdı; yıldırım 7,7 saniyenin üzerinde sürmüştü. Yıldırım çarptığında hava, Güneş'in görünen yüzeyinin sıcaklığından 6 kat daha yüksek olan 30 bin dereceye kadar ısınabilir.

Elektrik alan kaynağının gücünün yeterince yüksek olduğu durumlarda kıvılcım deşarjı ark deşarjına dönüşür.

Bu tür kendi kendine deşarj karakterize edilir yüksek yoğunluk akım ve düşük (parlak deşarjdan daha az) voltaj. Elektrotların birbirine yakın olmasından dolayı arıza mesafesi kısadır. Boşalma, katot yüzeyinden bir elektronun yayılmasıyla başlatılır (metal atomları için iyonlaşma potansiyeli, gaz molekülleriyle karşılaştırıldığında küçüktür). Arıza sırasında, elektrotlar arasında gazın elektrik akımını ilettiği koşullar yaratılır ve devreyi kapatan bir kıvılcım deşarjı meydana gelir. Gerilim kaynağının gücü yeterince yüksekse kıvılcım deşarjları kararlı bir elektrik arkına dönüşür.

Ark deşarjı sırasındaki iyonizasyon neredeyse %100'e ulaşır, akım çok yüksektir ve 10 ila 100 amper arasında değişebilir. Şu tarihte: atmosferik basınç ark 5-6 bin dereceye kadar ısınabilir ve katot 3 bin dereceye kadar ısınabilir, bu da yüzeyinden yoğun termiyonik emisyona yol açar. Anodun elektronlarla bombardımanı kısmi tahribata yol açar: üzerinde bir çöküntü oluşur - yaklaşık 4000 °C sıcaklıkta bir krater. Basınçtaki bir artış, sıcaklıklarda daha da büyük bir artışa neden olur.

Elektrotlar ayrıldığında ark deşarjı belirli bir mesafeye kadar stabil kalır, bu da elektrikli ekipmanların neden olduğu kontakların korozyonu ve yanması nedeniyle zararlı olduğu alanlarda bununla mücadele etmeyi mümkün kılar. Bunlar yüksek voltaj ve devre kesiciler, kontaktörler ve diğerleri gibi cihazlardır. Kontaklar açıldığında oluşan arklarla mücadele yöntemlerinden biri, ark uzaması prensibine dayalı ark söndürme odalarının kullanılmasıdır. Başka birçok yöntem de kullanılır: kontakların atlanması, yüksek iyonlaşma potansiyeline sahip malzemelerin kullanılması vb.

Korona deşarjının gelişimi normal atmosferik basınçta keskin bir şekilde meydana gelir. homojen olmayan alanlar geniş yüzey eğriliğine sahip elektrotlar için. Bunlar kuleler, direkler, teller olabilir. çeşitli unsurlar sahip olan elektrikli ekipmanlar karmaşık şekil ve hatta insan saçı. Böyle bir elektrota korona elektrotu denir. İyonlaşma süreçleri ve buna bağlı olarak gaz parlaması yalnızca yakınında gerçekleşir.

Hem iyonlarla bombardıman edildiğinde katotta (negatif korona) hem de fotoiyonizasyon sonucu anotta (pozitif korona) bir korona oluşabilir. Termal emisyonun bir sonucu olarak iyonizasyon sürecinin elektrottan uzağa yönlendirildiği negatif korona, eşit bir parlaklık ile karakterize edilir. Pozitif koronada, kıvılcım kanallarına dönüşebilen kırık konfigürasyonlu parlak çizgiler olan şeritler gözlemlenebilir.

Korona deşarjına bir örnek doğal şartlar yüksek direklerin, ağaç tepelerinin vb. uçlarında meydana geliyor. Genellikle fırtınadan önce veya kar fırtınası sırasında atmosferdeki yüksek elektrik alan kuvvetinde oluşurlar. Ayrıca buluta yakalanan uçağın derisine de kaydedildi. volkanik kül.

Elektrik hattı kablolarındaki korona deşarjı önemli elektrik kayıplarına yol açmaktadır. Yüksek voltajlarda korona deşarjı ark deşarjına dönüşebilir. Onunla kavga ediyorlar Farklı yollarörneğin iletkenlerin eğrilik yarıçapını artırarak.

Gazlarda ve plazmada elektrik akımı

Tamamen veya kısmen iyonize olmuş bir gaza plazma adı verilir ve dördüncü gaz olarak kabul edilir. toplama durumu maddeler. Genel olarak plazma, kendisini oluşturan parçacıkların toplam yükü nedeniyle elektriksel olarak nötrdür. sıfıra eşit. Bu onu elektron ışınları gibi diğer yüklü parçacık sistemlerinden ayırır.

Doğal koşullar altında, gaz atomlarının yüksek hızlarda çarpışması nedeniyle kural olarak yüksek sıcaklıklarda plazma oluşur. Evrendeki baryonik maddenin büyük çoğunluğu plazma halindedir. Bunlar yıldızlararası maddenin bir parçası olan galaksiler arası gaz olan yıldızlardır. Dünyanın iyonosferi de seyrekleştirilmiş, zayıf iyonize bir plazmadır.

İyonlaşma derecesi önemli karakteristik plazma - iletken özellikler buna bağlıdır. İyonlaşma derecesi, iyonize atom sayısının atom sayısına oranı olarak tanımlanır. toplam sayısı birim hacim başına atom. Plazma ne kadar iyonize olursa, elektriksel iletkenliği de o kadar yüksek olur. Ek olarak, yüksek hareketlilik ile karakterizedir.

Dolayısıyla deşarj kanalında elektrik akımını ileten gazların plazmadan başka bir şey olmadığını görüyoruz. Dolayısıyla parıltı ve korona deşarjları soğuk plazma örnekleridir; bir yıldırım kıvılcımı kanalı veya bir elektrik arkı, sıcak, neredeyse tamamen iyonize plazmanın örnekleridir.

Metallerde, sıvılarda ve gazlarda elektrik akımı - farklılıklar ve benzerlikler

Bir gaz deşarjını karakterize eden özellikleri, diğer ortamlardaki akımın özellikleriyle karşılaştırarak ele alalım.

Metallerde akım, serbest elektronların kimyasal değişiklikler gerektirmeyen yönlendirilmiş hareketidir. Bu tip iletkenlere birinci türden iletkenler denir; Bunlar arasında metaller ve alaşımların yanı sıra kömür, bazı tuzlar ve oksitler de bulunur. Elektronik iletkenlik ile ayırt edilirler.

İkinci tip iletkenler elektrolitlerdir, yani sıvıdır. sulu çözeltiler alkaliler, asitler ve tuzlar. Akımın geçişi aşağıdakilerle ilişkilidir: kimyasal değişim elektrolit - elektroliz. Potansiyel farkın etkisi altında suda çözünen bir maddenin iyonları, zıt taraflar: pozitif katyonlar - katoda, negatif anyonlar - anoda. İşleme, gazın salınması veya katot üzerinde bir metal tabakanın birikmesi eşlik eder. İkinci tip iletkenler iyonik iletkenlik ile karakterize edilir.

Gazların iletkenliğine gelince, öncelikle geçicidir ve ikinci olarak her biriyle benzerlik ve farklılık işaretleri taşır. Bu nedenle, hem elektrolitlerdeki hem de gazlardaki elektrik akımı, zıt yüklü parçacıkların zıt elektrotlara doğru sürüklenmesidir. Bununla birlikte, elektrolitler tamamen iyonik iletkenlik ile karakterize edilirken, gaz deşarjı elektronik ve iyonik iletkenlik türlerinin bir kombinasyonu ile başrol elektronlara aittir. Sıvılarda ve gazlarda elektrik akımı arasındaki bir diğer fark iyonlaşmanın doğasıdır. Bir elektrolitte, çözünmüş bir bileşiğin molekülleri suda ayrışır, ancak bir gazda moleküller çökmez, yalnızca elektronları kaybeder. Bu nedenle, metallerdeki bir akım gibi gaz deşarjının kimyasal değişikliklerle ilişkisi yoktur.

Sıvı ve gazlardaki akım da farklıdır. Elektrolitlerin iletkenliği genellikle Ohm yasasına uyar, ancak gaz deşarjı sırasında bu gözlemlenmez. Gazların akım-voltaj karakteristiği çok daha fazlasına sahiptir karmaşık doğa plazmanın özellikleriyle ilişkilidir.

Genelden bahsetmeye değer ve ayırt edici özellikleri Gazlarda ve vakumda elektrik akımı. Vakum neredeyse mükemmel bir dielektriktir. "Neredeyse" - çünkü boşlukta, serbest yük taşıyıcılarının yokluğuna (daha doğrusu son derece düşük konsantrasyona) rağmen, bir akım da mümkündür. Ancak gazın içinde potansiyel taşıyıcılar zaten mevcut; bunların yalnızca iyonize edilmesi gerekiyor. Yük taşıyıcıları maddeden vakuma verilir. Kural olarak bu, örneğin katot ısıtıldığında (termiyonik emisyon) elektron emisyonu süreci yoluyla gerçekleşir. Ama aynı zamanda çeşitli türler gaz deşarj emisyonları, gördüğümüz gibi, önemli rol.

Gaz deşarjlarının teknolojide uygulanması

HAKKINDA zararlı etkiler Belirli kategoriler yukarıda kısaca tartışılmıştır. Şimdi bunların endüstriye ve günlük hayata getirdikleri faydalara dikkat edelim.

Kızdırma deşarjı elektrik mühendisliğinde (voltaj stabilizatörleri) ve kaplama teknolojisinde (katot korozyonu olgusuna dayanan katot püskürtme yöntemi) kullanılır. Elektronikte iyon ve elektron ışınları üretmek için kullanılır. Işıma deşarjının yaygın olarak bilinen uygulama alanları, floresan ve enerji tasarruflu lambalar ve dekoratif neon ve argon gazı deşarj tüpleridir. Ayrıca spektroskopide kızdırma deşarjı kullanılmaktadır.

Kıvılcım deşarjı Sigortalarda, hassas metal işlemenin elektro-aşındırıcı yöntemlerinde (kıvılcım kesme, delme vb.) uygulama bulur. Ancak en çok motor bujilerinde kullanılmasıyla bilinir. içten yanma ve ev aletlerinde (gaz sobaları).

Aydınlatma teknolojisinde ilk kez 1876'da (Yablochkov mumu - “Rus ışığı”) kullanılan ark deşarjı, örneğin projeksiyon cihazlarında ve güçlü projektörlerde hala bir ışık kaynağı olarak hizmet vermektedir. Elektrik mühendisliğinde ark, cıvalı redresörlerde kullanılır. Ayrıca elektrikli kaynak, metal kesme ve çelik ve alaşımların eritilmesi için endüstriyel elektrikli fırınlarda da kullanılır.

Korona deşarjı, gazların iyon saflaştırılması için elektrikli çöktürücülerde metre cinsinden kullanılır temel parçacıklar, paratonerlerde, iklimlendirme sistemlerinde. Corona deşarjı aynı zamanda fotokopi makinelerinde ve lazer yazıcılarda da işe yarar; ışığa duyarlı bir tamburu şarj edip boşaltır ve tozu tamburdan kağıda aktarır.

Böylece her türden gaz deşarjı en geniş uygulama alanını bulur. Gazlardaki elektrik akımı teknolojinin birçok alanında başarıyla ve etkin bir şekilde kullanılmaktadır.

Elektrik akımının gazdan geçişi

Gazlardaki elektrik akımı, metal iletkenlerdeki akımla karşılaştırıldığında aşağıdaki özelliklere sahiptir:

1) bir gazdaki elektrik yüklerinin taşıyıcıları temel yüklü parçacıklardır - elektronlar ve iyonlar. Gazlardaki elektrik akımı, uygulanan potansiyel gradyanın etkisi altında hem elektronların hem de iyonların yönlendirilmiş hareketini temsil eder;

2) bir gazdaki atomlar ve moleküller, birbirlerinden oldukça uzakta, molekülün boyutundan birçok kez daha büyük bir mesafede bulunur, bunun sonucunda aralarındaki etkileşim kuvvetleri önemsizdir ve pratikte hiçbir serbest yük yoktur. Bir gazın iletken olabilmesi için iyonlaşması yani içinde iyonların ve serbest elektronların oluşması gerekir.

Gaz deşarjı teorisinde, uygulanan voltajın etkisi altında gaz boşluğunun ilk iyonizasyon sürecine denir. gaz boşluğunun bozulması . Elektrik akımının gazlardan geçişine denir deşarj .

Arıza gerilimi verilen mesafe elektrotlar arasındaki gazın türüne ve basıncına bağlıdır. Alternatif voltajda arıza olgusu yan işlemler nedeniyle karmaşık hale gelir. Örneğin frekans arttıkça arıza gerilimi azalır.

Fiziksel süreçler Arıza anında meydana gelen olay şu şekilde açıklanabilir. Belirli bir gaz hacminde, dış doğal iyonlaştırıcı faktörlerin bir sonucu olarak, bunlar her zaman mevcuttur. az miktarda Bir elektrik alanı ortaya çıktığında hareket etmeye başlayan bireysel serbest yüklü parçacıklar Güç hatları. Yüklü parçacıkların bir gazdaki hareket hızı, yüklerine ve kütlelerine ve ayrıca alan kuvvetine bağlıdır. Bir parçacık yolda bir gaz molekülü veya gaz molekülüyle karşılaşırsa çarpışma meydana gelir. Parçacığın çarpışma anında sahip olduğu kinetik enerjiye ve karşılaşılan atomun özelliklerine bağlı olarak, bunun sonucu atomun hızında (esnek çarpışma) veya uyarılmasında veya hatta iyonlaşmasında (esnek olmayan çarpışma) değişiklikler olacaktır. Heyecanlanıldığında büyüme gerçekleşir içsel enerji, parçacığın kinetik enerjisinden dolayı atom. Bu fazla enerji kısa bir süre sonra foton şeklinde salınır. İyonlaşma sırasında, bir atom veya molekülün dış yörüngesindeki elektronlardan bir elektron salınır. Serbest kalan elektron alanın etkisi altında hareket edecek ve karşılığında karşılaştığı atom veya molekülleri iyonlaştırabilecektir. Yeterli alan kuvveti uygulanan yüklü parçacıkların serbest bırakılması süreci çığ gibi gelişir. Arızaya neden olan voltajın uygulandığı harici devre kapatılacak ve değeri öncelikle bu harici devrenin parametreleri tarafından belirlenen bir elektrik akımı oluşturulacaktır.

Metallerde elektrik akımı

Metaller elektriği iyi iletirler. Bunun nedeni onların iç yapı. Tüm metallerin dış değerlik elektronlarıÇekirdeğe zayıf bir şekilde bağlanırlar ve atomlar bir kristal kafes halinde birleştiğinde, bu elektronlar ortak hale gelir ve tüm metal parçasına ait olur.

Metallerdeki yük taşıyıcıları elektronlar .

Metallerdeki elektronlar bir elektrik alanına yerleştirildiğinde sabit bir hızla hareket ederler. ortalama sürat alan kuvvetiyle orantılıdır.

İletken direncinin sıcaklığa bağımlılığı

Sıcaklık arttıkça, iletim elektronlarının termal hareket hızı artar, bu da kristal kafesin iyonlarıyla çarpışma sıklığında bir artışa ve dolayısıyla dirençte bir artışa yol açar.

Süperiletkenlik - soğutulduğunda iletken direncinin sıfıra keskin bir şekilde azalması olgusu Kritik sıcaklık(maddenin türüne bağlı olarak).

Süper iletkenlik kuantum etkisi. Bu, ne zaman olduğu gerçeğiyle açıklanmaktadır. Düşük sıcaklık makroskobik sayıdaki elektronlar tek bir nesne gibi davranır. ile takas yapamazlar kristal kafes enerjinin kısımları bağlanma enerjisinden daha küçüktür, bu nedenle termal enerji kaybı meydana gelmez, bu da direnç olmadığı anlamına gelir.

Elektronların böyle bir kombinasyonu, bozonik (Cooper) çiftler (karşıt dönüşler ve momentumlarla ilişkili elektron durumu) oluşturduklarında mümkündür.

Meissner etkisi - baskı manyetik alan bir süperiletkenden. Sönümsüz akımlar iletkenin içinde süperiletken bir durumda dolaşarak harici alanın tersi bir manyetik alan yaratır. Güçlü bir manyetik alan süperiletkenliği yok eder.

Sıvılarda elektrik akımı

Elektrolitler elektrik akımı akışına madde aktarımının eşlik ettiği iletken ortamı çağırmak gelenekseldir

Katoda ulaşan bakır iyonları, katodun fazla elektronları tarafından nötrleştirilir ve katotta biriken nötr atomlara dönüşür. Anoda ulaşan klor iyonlarının her biri birer elektron verir. Anotta kabarcıklar halinde klor salınır.

Elektroliz yasası, 1833'te İngiliz fizikçi M. Faraday tarafından deneysel olarak oluşturuldu ( Faraday yasası)

M- elektroliz sonucu açığa çıkan saf madde kütlesi

k- maddenin elektrokimyasal eşdeğeri

Burada Yok- Avogadro sabiti, M = m 0 N Bir- molar maddenin kütlesi,
F = eN A =96485 C/mol- Faraday sabiti

Faraday sabiti sayısal olarak elektrotta bir mol tek değerlikli maddenin salınması için elektrolitten geçmesi gereken yüke eşittir.

Faraday'ın elektroliz yasası

Gazlarda elektrik akımı

Normal koşullar altında tüm gazlar dielektriktir, yani elektrik akımını iletmezler. Bu özellik, örneğin havanın yalıtım maddesi olarak yaygın kullanımını açıklamaktadır. Anahtarların ve devre kesicilerin çalışma prensibi tam olarak metal kontaklarını açarak aralarında akım iletmeyen bir hava tabakası oluşturmamıza dayanmaktadır.

Ancak belirli koşullar altında gazlar iletken hale gelebilir. Örneğin, iki metal disk arasındaki boşluğa (şekle bakın) verilen bir alev, galvanometrenin bir akımın görünümünü tespit etmesine neden olur. Sonuç şu şekildedir: bir alev, yani yüksek sıcaklığa ısıtılan bir gaz, bir elektrik akımı iletkenidir.

Isıtma - hayır tek yol gazı iletkene dönüştürmek. Alev yerine ultraviyole veya x-ışını radyasyonu alfa parçacıklarının veya elektronların akışının yanı sıra. Deneyler, bu nedenlerden herhangi birinin etkisinin gaz moleküllerinin iyonlaşmasına yol açtığını ortaya koymuştur.

Akımın gazlardan geçişine gaz deşarjı denir. Az önce kendi kendini idame ettiremeyen boşalımın bir örneğine baktık. Bu şekilde adlandırılmasının nedeni, onu korumak için bir tür iyonlaştırıcıya (alev, radyasyon veya yüklü parçacık akışı) ihtiyaç duymasıdır. Deneyler, iyonlaştırıcı çıkarılırsa iyonların ve elektronların kısa sürede yeniden birleşip (yeniden birleşeceklerini söylüyorlar) ve yine elektriksel olarak nötr moleküller oluşturduğunu gösteriyor. Sonuç olarak gaz akım iletmeyi durdurur, yani dielektrik haline gelir.

Gazların bağımsız ve bağımsız olmayan iletkenliği

Bir gazı iletken hale getirmek için, bir şekilde içine serbest yük taşıyıcıları - yüklü parçacıklar eklemek veya oluşturmak gerekir. Bu durumda iki durum mümkündür: Ya bu yüklü parçacıklar bazı maddelerin etkisiyle yaratılır. harici faktör veya dışarıdan gaza verilirler - bağımsız olmayan iletkenlik veya elektrotlar arasında var olan elektrik alanının kendisinin etkisi ile gazda oluşturulurlar - bağımsız iletkenlik.

Kendi kendine sürdürülemeyen iletkenlik durumunda, küçük U değerlerinde grafik düz bir çizgiye benzer, yani. Ohm yasası yaklaşık olarak yürürlükte kalır; U arttıkça eğri bir miktar gerilimle bükülür ve yatay bir düz çizgiye dönüşür.

Bu, belirli bir voltajdan başlayarak akımın aynı kalacağı anlamına gelir. sabit değer Voltajdaki artışa rağmen. Bu sabit, voltajdan bağımsız akım değerine doyma akımı denir.

Kendi kendine yetmeyen gaz deşarjı - yalnızca harici iyonlaştırıcıların etkisi altında mevcut olan bir deşarj.

Gerilim arttıkça darbe iyonizasyonu meydana gelir - elektronların nötr moleküllerden dışarı atılması olgusu - yük taşıyıcılarının sayısı çığ gibi artar. ortaya çıkar bağımsız kategori.

Kendi kendine yeten gaz deşarjı - harici iyonlaştırıcıların çıkarılmasından sonra oluşan deşarj.

Gazların iletkenliğini etkileyen işlemler

Termal iyonizasyon Nötr atomlar çarpıştığında elektronlar devre dışı bırakılır ve atomlar pozitif iyonlara dönüşür.
Radyasyonla iyonizasyon(fotoiyonizasyon) - ışığın etkisi altında bir atomun bir elektrona ve pozitif bir iyona bozunması
Elektron darbe iyonizasyonu- Pozitif bir iyon oluşturmak için hızlandırılmış bir elektronun bir atomdan bir elektronu koparması
İkincil elektron emisyonu katottan - pozitif iyonlar tarafından katottan elektronların çıkarılması
Termiyonik emisyon- ısıtılmış metal tarafından elektron emisyonu

Kızdırma deşarjı: Milimetrenin onda biri kadar cıva gaz basıncında, deşarj Şekil 2'de şematik olarak gösterilen tipik bir forma sahiptir. Bu, iyonize gazdaki veya daha kesin olarak düşük sıcaklıktaki plazmadaki akımdır. Akım, boşaltılan bir gazdan geçtiğinde bir akkor boşalması oluşur. Voltaj belirli bir değeri aştığı anda şişedeki gaz iyonlaşır ve parlama meydana gelir. Bu aslında gazda değil, plazmada olan bir elektrik akımıdır. Gazın (plazma) parlamasının rengi gazın maddesine bağlıdır.

Kıvılcım deşarjı: Yeterince yüksek bir alan gücünde (yaklaşık 3 MV/m), elektrotlar arasında, her iki elektrotu birbirine bağlayan parlak bir şekilde parlayan sarma kanalına benzeyen bir elektrik kıvılcımı belirir. Kıvılcımın yakınındaki gaz yüksek bir sıcaklığa kadar ısınır ve aniden genleşerek kıvılcım oluşmasına neden olur. ses dalgaları ve karakteristik bir çatırtı duyuyoruz. Normal koşullar altında, normal atmosferik basınçta, tıpkı gaz iyonizasyonunun bir sonucu olarak akkor deşarjın meydana gelmesi gibi, ancak yüksek voltajda meydana gelir. ark deşarjıöncelikle önemli olduğu yerde yüksek yoğunluk akım.

Korona deşarjı: gazın (veya sıvının) iyonlaşmasına neden olmaya yetecek kadar yüksek yoğunlukta güçlü bir elektrik alanında meydana gelir. Bu durumda elektrik alanı tekdüze değildir; bazı yerlerde yoğunluk çok daha fazladır. Alan potansiyellerinde bir gradyan (fark) oluşur ve potansiyelin daha büyük olduğu yerde, gazın iyonlaşması daha güçlü, daha yoğun gerçekleşir, ardından iyon akışı alanın başka bir kısmına ulaşır ve böylece bir elektrik akışı oluşur. Sonuç olarak, alan kuvvetinin kaynakları olan iletkenlerin geometrisine bağlı olarak tuhaf şekillerde bir korona gazı deşarjı oluşur.

Ark deşarjı: temsil etmek elektrik arızası Daha sonra sabit bir plazma deşarjı haline gelen gaz - bir ark, bir elektrik arkı oluşur. Ark deşarjı, akkor deşarjdan daha düşük bir voltajla karakterize edilir. Elektronlar elektrotlardan salındığında esas olarak termiyonik emisyon nedeniyle korunur. Böyle bir arkın eski adı “voltaik ark”tır. Ayırt edici özellik Böyle bir ark, akım kaynağı tarafından sınırlanan yüksek akım yoğunluğu ve düşük voltaj ile karakterize edilir. Böyle bir ark oluşturmak için elektrotlar birbirine yaklaştırılır, bir kırılma meydana gelir ve ardından ayrılırlar.

Normal koşullar altında gaz bir dielektriktir, yani. Nötr atomlardan ve moleküllerden oluşur ve serbest elektrik akımı taşıyıcıları içermez. İletken gaz iyonize bir gazdır. İyonize gaz elektron-iyon iletkenliğine sahiptir.

Hava, güç hatlarında, hava kapasitörlerinde ve kontak anahtarlarında bir dielektriktir.

Yıldırım oluştuğunda hava iletkendir. elektrik kıvılcımı bir kaynak arkı oluştuğunda.

Bir gazın iyonlaşması, nötr atomların veya moleküllerin, atomlardan elektronları uzaklaştırarak pozitif iyonlara ve elektronlara parçalanmasıdır. İyonlaşma, bir gaz ısıtıldığında veya radyasyona (UV, X ışınları, radyoaktif) maruz bırakıldığında meydana gelir ve yüksek hızlarda çarpışmalar sırasında atomların ve moleküllerin parçalanmasıyla açıklanır.

Gaz deşarjı iyonize gazlardaki elektrik akımıdır. Yük taşıyıcıları pozitif iyonlar ve elektronlardır. Gaz deşarj tüplerinde (lambalarda) elektrik veya manyetik alana maruz kaldığında gaz deşarjı gözlenir.

Pirinç. 1

Yüklü parçacıkların rekombinasyonu

İyonlaşma durursa gaz iletken olmaktan çıkar, bu rekombinasyon (zıt yüklü parçacıkların yeniden birleşmesi) sonucu ortaya çıkar.

Pirinç. 2

Kendi kendine yeten ve kendini sürdürmeyen bir gaz deşarjı vardır.

Kendi kendine devam etmeyen elektrik deşarjı. Deneyimler, bir hava tabakasıyla ayrılmış iki farklı yüklü plakanın boşalmadığını göstermektedir.

Genellikle içindeki madde gaz hali yalıtkandır çünkü kendisini oluşturan atomlar veya moleküller şunları içerir: aynı numara Negatif ve pozitif elektrik yükleri vardır ve genellikle nötrdürler.

Plakaların arasındaki boşluğa kibrit veya alkol lambasının alevini getirelim (Şek. 3).

Pirinç. 3

Bu durumda elektrometre hızlı bir şekilde deşarj olmaya başlayacaktır. Sonuç olarak alevin etkisi altındaki hava iletken hale geldi. Alev, plakalar arasındaki boşluktan çıkarıldığında elektrometrenin deşarjı durur. Plakaların elektrik ark ışığıyla ışınlanmasıyla da aynı sonuç elde edilebilir. Bu deneyler gazın elektrik akımını iletebileceğini kanıtlıyor.

Elektrik akımının bir gazdan geçmesi olgusu, yalnızca bazı koşullar altında gözlenir dış etki, kendi kendini idame ettiremeyen elektrik deşarjı olarak adlandırılır.

Termal iyonizasyon. Gazın ısıtılması onu elektrik akımının iletkeni haline getirir çünkü gazın bazı atomları veya molekülleri yüklü iyonlara dönüşür.

Bir atomdan bir elektronun uzaklaştırılması için kuvvetlere karşı iş yapılması gerekir. Coulomb cazibesi Pozitif yüklü bir çekirdek ile negatif bir elektron arasında. Bir atomdan bir elektronun uzaklaştırılması işlemine atomun iyonlaşması denir. Bir atom veya molekülden bir elektronun uzaklaştırılması için harcanması gereken minimum enerjiye bağlanma enerjisi denir.

İki atom çarpıştığında, kinetik enerjileri elektronun bağlanma enerjisini aşarsa, bir elektron atomdan kopabilir. Atomların veya moleküllerin termal hareketinin kinetik enerjisi doğru orantılıdır mutlak sıcaklık Bu nedenle, artan gaz sıcaklığıyla birlikte iyonlaşmanın eşlik ettiği atom veya moleküllerin çarpışma sayısı da artar.

Serbest elektronların yaratılma süreci ve pozitif iyonlar Gaz atomlarının ve moleküllerinin yüksek sıcaklıklarda çarpışması sonucu oluşan olaya termal iyonlaşma denir.

Plazma. Atom veya moleküllerin önemli bir kısmının iyonize olduğu gaza plazma denir. Plazmanın termal iyonizasyon derecesi sıcaklığa bağlıdır. Örneğin, 10.000 K sıcaklıkta, toplam hidrojen atomu sayısının %10'undan azı iyonize olur; 20.000 K'nin üzerindeki sıcaklıklarda hidrojen neredeyse tamamen iyonlaşır.

Plazma elektronları ve iyonları bir elektrik alanının etkisi altında hareket edebilir. Böylece, düşük sıcaklıklarda gaz yalıtkandır; yüksek sıcaklıklarda ise plazmaya dönüşür ve elektrik akımını iletir.

Fotoiyonizasyon. Bir atom veya molekülden bir elektronu uzaklaştırmak için gereken enerji ışıkla aktarılabilir. Atomların veya moleküllerin ışıkla iyonlaşmasına fotoiyonlaşma denir.

Bağımsız elektrik deşarjı. Gazın doğasına ve basıncına bağlı olarak elektrik alan kuvveti belirli bir değere yükseldiğinde, harici iyonlaştırıcıların etkisi olmasa bile gazda bir elektrik akımı ortaya çıkar. Harici iyonlaştırıcıların etkisinden bağımsız olarak bir gazdan geçen elektrik akımı olgusuna bağımsız elektrik deşarjı denir.

Atmosfer basıncındaki havada, yaklaşık olarak eşit bir elektrik alan kuvvetinde bağımsız bir elektrik boşalması meydana gelir.

Bağımsız bir elektrik deşarjı sırasında gaz iyonlaşmasının ana mekanizması, elektron etkileri nedeniyle atomların ve moleküllerin iyonlaşmasıdır.

Elektron darbe iyonizasyonu. Elektron çarpmasıyla iyonlaşma, elektronun serbest yolu boyunca, elektronun atoma bağlanma enerjisini (W) aşan bir kinetik enerji kazanmasıyla mümkün olur.

Bir elektrik alan kuvvetinin etkisi altında elde edilen bir elektronun kinetik enerjisi Wk, elektrik alan kuvvetlerinin çalışmasına eşittir:

Wк = Fl = eEl,

burada l serbest yol uzunluğudur.

Dolayısıyla elektron etkisiyle iyonlaşmanın başlaması için yaklaşık koşul şu şekildedir:

Atom ve moleküllerdeki elektronların bağlanma enerjisi genellikle elektron volt (eV) cinsinden ifade edilir. 1 ev işe eşit Bir elektronu (veya başka bir parçacığı) hareket ettirirken elektrik alanının oluşturduğu temel yük) aralarındaki voltaj 1 V olan alan noktaları arasında:

Örneğin bir hidrojen atomunun iyonlaşma enerjisi 13,6 eV'dir.

Kendi kendine deşarj mekanizması. Bir gazda bağımsız bir elektrik deşarjının gelişimi aşağıdaki şekilde ilerler. Bir elektrik alanının etkisi altındaki serbest bir elektron hızlanır. Elektrik alan kuvveti yeterince yüksekse, elektronun serbest yolu kinetik enerjisini o kadar artırır ki, bir molekülle çarpıştığında onu iyonlaştırır.

Molekülün iyonlaşmasına neden olan birinci elektron ve iyonlaşma sonucu açığa çıkan ikinci elektron, bir elektrik alanının etkisi altında katottan anoda doğru ivme kazanır. Her biri sonraki çarpışmalar sırasında bir elektron daha serbest bırakır ve toplam sayısı serbest elektronlar dörde eşit olur. Daha sonra aynı şekilde 8, 16, 32, 64 vb. sayılara çıkar. Katottan anoda doğru hareket eden serbest elektronların sayısı, Şekil 2'deki anoda ulaşana kadar çığ gibi artar. 4.

Pirinç. 4

Gazda oluşan pozitif iyonlar, bir elektrik alanının etkisi altında anottan katoda doğru hareket eder. Pozitif iyonlar katoda çarptığında ve deşarj işlemi sırasında yayılan ışığın etkisi altında katottan yeni elektronlar salınabilir. Bu elektronlar da elektrik alanı tarafından hızlandırılarak yeni elektron-iyon çığları oluşturur, böylece süreç sürekli olarak devam edebilir.

Kendi kendine devam eden deşarj geliştikçe plazmadaki iyon konsantrasyonu artar ve deşarj aralığının elektriksel direnci azalır. Kendi kendine deşarj devresindeki akım gücü genellikle yalnızca akım kaynağının iç direnci ile belirlenir ve elektrik direnci devrenin diğer elemanları.

Kıvılcım deşarjı. Yıldırım. Akım kaynağı uzun süre kendi kendine devam eden bir elektrik deşarjını sürdüremiyorsa, oluşan kendi kendine devam eden deşarja kıvılcım deşarjı denir. Gerilimin önemli ölçüde azalması sonucu kıvılcım deşarjı, deşarjın başlamasından kısa bir süre sonra durur. Kıvılcım deşarjına örnek olarak saçları tararken, kağıt sayfalarını ayırırken veya bir kapasitörü boşaltırken ortaya çıkan kıvılcımlar verilebilir.

Fırtına sırasında gözlemlenen yıldırım aynı zamanda bağımsız bir elektrik boşalmasını da temsil eder. Yıldırım kanalındaki akım gücü 10.000-20.000 A'ya ulaşır, akım darbesinin süresi birkaç on mikrosaniyedir. Bir fırtına bulutu ile Dünya arasındaki bağımsız bir elektrik boşalması, birkaç yıldırım çarpmasından sonra kendiliğinden durur, çünkü çoğu aşırı elektrik yükleri fırtına bulutu yıldırım plazma kanalından akan elektrik akımı ile nötralize edilir (Şekil 5).

Pirinç. 6

Yıldırım kanalındaki akım arttıkça plazma 10.000 K'nın üzerindeki bir sıcaklığa kadar ısınır. Akım arttıkça ve deşarj durdukça yıldırım plazma kanalındaki basınç değişiklikleri gök gürültüsü adı verilen ses olayına neden olur.

Kızdırma deşarjı. Boşaltma boşluğundaki gaz basıncı azaldıkça, boşaltma kanalı genişler ve ardından boşaltma tüpünün tamamı eşit şekilde ışıklı plazma ile doldurulur. Gazlardaki bu tür bağımsız elektrik deşarjına akkor deşarj denir (Şekil 7).

Pirinç. 7

Elektrik arkı. Kendi kendine yeten bir gaz deşarjındaki akım gücü çok yüksekse, pozitif iyonlardan ve elektronlardan gelen etkiler katot ve anodun ısınmasına neden olabilir. Yüksek sıcaklıklarda, katot yüzeyinden elektronlar yayılarak gazda kendi kendine devam eden bir deşarjın sürdürülmesi sağlanır. Katottan termiyonik emisyonla sağlanan, gazlardaki uzun süreli bağımsız elektriksel boşalmaya ark deşarjı denir (Şekil 8).

Pirinç. 8

Korona deşarjı. Örneğin bir uç ile bir düzlem arasında veya bir tel ile bir düzlem (güç hattı) arasında oluşan oldukça homojen olmayan elektrik alanlarında bağımsız bir boşalma meydana gelir. özel Tip Buna korona deşarjı denir. Bir korona deşarjı sırasında, elektron etkisiyle iyonlaşma, yüksek elektrik alan kuvvetine sahip bir alanda, elektrotlardan yalnızca birinin yakınında meydana gelir.

Elektrik deşarjlarının uygulanması. Bir elektrik alanı tarafından hızlandırılan elektronların etkileri, yalnızca gazın atomlarının ve moleküllerinin iyonlaşmasına değil, aynı zamanda ışığın yayılmasıyla birlikte atomların ve moleküllerin uyarılmasına da yol açar. Kendi kendine yeten elektrik deşarjının plazmadan ışık emisyonu yaygın olarak kullanılmaktadır. ulusal ekonomi ve günlük yaşamda. Bunlar sokak aydınlatması için floresan lambalar ve gaz deşarjlı lambalar, film projeksiyon aparatındaki elektrik arkı ve hastanelerde ve kliniklerde kullanılan cıva-kuvars lambalardır. Sıcaklık ark deşarj plazması, metalleri eritmek için metal yapıların kesilmesi ve kaynaklanması için kullanılmasına izin verir. Kıvılcım deşarjı kullanılarak en sert malzemelerden yapılmış parçalar işlenir.

Gazlardaki elektrik deşarjı da teknolojiyle mücadele edilmesi gereken istenmeyen bir olgu olabilir. Örneğin, yüksek gerilim elektrik hatlarının tellerinden korona elektrik deşarjı gereksiz elektrik kayıplarına yol açar. Artan gerilimle birlikte bu kayıpların artması, güç hattındaki gerilimin daha da artırılması yoluna bir sınır koyarken, böyle bir artış, tellerin ısınmasından kaynaklanan enerji kayıplarını azaltmak için oldukça arzu edilir.