ELEKTRICKÝ PROUD V PLYNECH
Samostatný a nesamostatný výboj v plynu
Z praxe víme, že
působením plamene se plyn IONIZUJE
(molekuly se rozštěpí na elektron a kladný ion)
↓
v případě, že budeme udržovat mezi deskami stálé napětí, začne obvodem procházet elektrický proud, který nazýváme VÝBOJ
(KLADNÉ ionty budou přitahovány ke KATODĚ, ZÁPORNÉ ionty a ELEKTRONY k ANODĚ)
NESAMOSTATNÝ VÝBOJ
je elektrický proud v plynu, který se udržuje jen po dobu působení ionizátoru
po odstranění ionizátoru zaniká
IONIZÁTOR = plamen svíčky, záření
REKOMBINACE
opačný děj k ionizaci
nesouhlasné částice se přitahují a vytvářejí opět neutrální molekuly
tento děj probíhá současně s ionizací
VA CHARAKTERISTIKA VÝBOJE
graf závislosti proudu na napětí
Oblast 1: většina iontů zaniká než doletí na elektrody (platí Ohmův zákon)
Oblast 2: všechny elektrony vzniklé ionizací doletí na elektrody (proud se nezvyšuje - nasycený proud IN)
Oblast 3: překročení zápalného napětí UZ - nastává ionizace nárazem (elektrony a ionty vzniklé ionizací sami předávají část energie neutrálním částicím), výboj probíhá i bez přítomnosti ionizátoru
nastává SAMOSTATNÝ VÝBOJ
Poznámka: IONIZAČNÍ ENERGIE
je energie potřebná k odtržení elektronů z neutrálních molekul a atomů
závisí na druhu prvku a energetickém stavu atomu
udává se elektronvoltech (eV)
1 eV = 1,602 . 10-19 J
praktické hodnoty:
pro vodík E = 13,53 eV
pro kyslík E = 15,8 eV
ÚLOHY
Jakou minimální rychlost musí mít elektron, aby mohl ionizovat atom rtuti, jehož ionizační energie je 10,38 eV?
(1910 km/s)
Při velikosti intenzity elektrického pole 3.106 V.m-1 nastává ve vzduchu za normálního tlaku jiskrový výboj. Vypočítejte elektrickou energii, které dosáhne elektron, jehož střední volná dráha je 5.10-6 m.
(2,4.10-18 J)